Summary on char dev driver in Linux0.12

控制台终端

当用户通过键盘输入时，键盘中断程序会将接收到的扫描码进行转义（有些是显示字符，可以直接显示在屏幕上；有些是控制字符，控制序列，转义序列什么的），写入read_q队列中。然后调用tty_do_interrupt来进一步调用copy_to_cooked，将read_q中的内容读出。这里分两部走：1）根据规范模式进行基于字符行的转换操作，并写入secondary队列中，供上层程序读取使用。如tty_read，会把secondary中的内容copy给用户指定的缓冲区中。2）如果需要回显（echo），则将转换操作结果写入write_q中，并调用con_write输出到屏幕上。屏幕输出无非就是把字符数据（包括字符属性）写到对应的显示内存位置上去。

另一种情况就是用户的程序经过系统调用，间接调用到tty_write，将要输出的数据写入write_q，然后tty_write进一步调用con_write输出到当前终端的显示屏幕上。

串行终端

当串行终端有数据要被接收时，会产生串行设备的中断。linux0.12的串行中断处理程序会判断中断来源。如果是接收数据中断，那么就读取RBR接收缓存寄存器，将接收到的字符写入read_q中。之后的过程类似于控制台终端的情况，只是调用的子程序会有些不同。同样，中断处理程序会调用tty_do_interrupt来进一步调用copy_to_cooked，将read_q中的内容读出。同样分两步走。1）规范模式转换结果，依旧是放入secondary队列中，供上层的tty_read获取数据。2）如果要回显，则写回write_q中，并通过调用rs_write来将数据发送回串行终端。这里要注意的是，rs_write并不是真正干发送操作的地方，它仅仅是打开了发送保持寄存器，以允许空时中断。这里很绕口，其实就是这个寄存器，当它是空的时候会发生中断。所以平时他所对应的中断源是被禁止掉的。而rs_write的作用就是在发送之前打开这个中端。这样，串行中断处理程序会被调用，这次的中断源变成了“设置发送保持寄存器中断允许标志”，然后调用write_char子程序，将write_q中的数据送往发送保持寄存器，从而发送出去。

发送串行数据和控制台一样，通过tty_write，将要发送的数据写入write_q，然后tty_write进一步调用write_char来发送。

伪终端（主/从配对）

伪终端是最有意思的一个，也是实现上最简单的一个，所以书上没有列出它的源代码，但是自己看看就能够懂了。伪终端派什么用？其实就是用来进程间通信的。我们经常会需要在自己的程序中调用一个shell命令，然后读入shell命令的处理结果，然后进行分析。要注意的是，伪终端永远都是配对使用的！对一个伪终端进行读操作，就是接收它所配对的那个伪终端写入的数据。从实现上来看，当前伪终端tty_read读操作，肯定是读自己的secondary队列，它的数据来自于自己的read_q。自己read_q的内容就是配对的那个伪终端写入的数据，也就是它write_q中的数据。这样看来，就是一个数据的copy操作而已，从从伪终端中write_q，copy到自己的read_q中，然后调用copy_to_cooked来规范模式处理。linux0.12就是这么做的。

几个Sleep/Wakeup点

在tty_write中写入数据之前，如果write_q已经满了，那么当前调用tty_write的进程就会睡眠等待，这里是可中断的等待。在write_char中和pty.c中会唤醒等待在write_q上的进程。奇怪的是con_write中没有。难道是bug？这个我还没调试过。

tty_read只从secondary中获取提供给上层程序的数据。如果secondary为空，则睡眠等待。在copy_to_cooked会唤醒。

对于read_q，我只看到两处对于进程唤醒的操作：tty_read中和中断处理程序的put_queue中。但是从来没看到过有进程为sleep在它上面，

Why link with .exp file?

对于.exp文件（导出文件），我们已经都很熟悉了。每次build一个dll的时候，目录中总会有这个文件被生成。一般来说，这个文件没什么用处，基本是直接被无视的。因为当我们发布dll出去时，只需要它对应的.lib导入库。顶多再加个.pdb调试文件。但是我在最近的工作中发现，有些时候.exp也是相当重要的，需要被用来参与构建，就是说要放到link命令行上去被使用。这里所谓有些时候就是当几个dll之间需要循环引用的时候。我很讨厌循环引用，所以会尽量不用这种开发方式，所以造成了对于.exp文件使用上的无知。

首先要说的是，.exp文件的使用时机。.exp中包含导出符号和其他一些信息（一些值，将来会作为link的命令行参数），它会在构建导出这些符号的dll/exe时被链接进来，然而就像上面说的，引用这个dll/exe时，并不需要它。其次，有两种方式可以产生.exp文件。第一种，使用 lib /def:<.def文件>。这种方式下，lib工具可以在源代码还没编译之前，就可以根据.def来产生.exp文件和导入库.lib文件。第二种方式是使用link，在链接产生一个dll/exe的时候，自动生成对应的.exp和.lib。第一种方式就可以被用于循环引用的情况中。既然循环引用是个鸡和蛋之间的关系，个么我们就要打破这种循环关系，先造个假蛋来造鸡，再用鸡来生个真蛋来替换假蛋。

依旧，用一个例子来说明循环引用的整个过程，以及.exp的使用。2个互相引用的dll，一个exe。代码如下：

Circular1.cpp必须使用.def文件来导出：LIBRARY “circular1” EXPORTS circular1_func1 @1 circular1_func2 @2	extern “C” {           __declspec(dllimport) void circular2_func2();           /*__declspec(dllexport)*/ void circular1_func1();           /*__declspec(dllexport)*/ void circular1_func2(); }void circular1_func1() {           circular2_func2();           printf(“circular1_func1\n”); }void circular1_func2() {           printf(“circular1_func2\n”); }
Circular2.cpp	extern “C” {          __declspec(dllimport) void circular1_func2();           __declspec(dllexport) void circular2_func1();           __declspec(dllexport) void circular2_func2(); }void circular2_func1() {           circular1_func2();           printf(“circular2_func1\n”); }void circular2_func2() {           printf(“circular2_func2\n”); }
Testmain.cpp	extern “C” {          __declspec(dllimport) void circular1_func1();           __declspec(dllimport) void circular1_func2();           __declspec(dllimport) void circular2_func1();           __declspec(dllimport) void circular2_func2(); }void main() {           printf(“——————–\n”);           circular1_func1();           printf(“——————–\n”);           circular1_func2();           printf(“——————–\n”);           circular2_func1();           printf(“——————–\n”);           circular2_func2();           printf(“\n”); }

然后使用如下命令来构建（这里使用C导出，以减少编写.def文件的复杂度，否则自己用dumpbin来折腾吧）：

> lib /def:circular1.def /machine:i386
> cl /ZI /c circular2.cpp
> link /DEBUG /DLL circular2.obj circular1.lib
> cl /ZI /c circular1.cpp
> link /DEBUG /DLL circular1.obj circular1.exp circular2.lib
> cl /ZI /c testmain.cpp
> link /DEBUG testmain.obj circular1.lib circular2.lib

编译链接后运行，输出结果如下：

D:\Visual Studio 2008\exptest\test>testmain.exe
——————–
circular2_func2
circular1_func1
——————–
circular1_func2
——————–
circular1_func2
circular2_func1
——————–
circular2_func2

更多信息可以查看MSDN。都是纯文本的描述，自己看着办吧。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/se8y7dcs(VS.80).aspx
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/kkt2hd12(v=VS.71).aspx
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/f0z8kac4(v=vs.71).aspx

有兴趣的人，可以再复习下链接器的原理。不用太深入，你又不靠写链接起来混饭吃:-)

http://blog.csdn.net/soloist/archive/2005/09/30/493238.aspx

Austin.D @ Autodesk, ACRD CPG CER/CIP Team

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