一、前言
由 “Linux TTY Framework（1）_基本概念” 的介绍可知，在 Linux kernel 中，TTY 就是各类终端（Terminal）的简称。为了简化终端的使用，以及终端驱动程序的编写，Linux kernel 抽象出了 TTY framework；对上，向应用程序提供使用终端的统一接口；对下，提供编写终端驱动程序（如 serial driver）的统一框架。
本文是 Linux Framework 分析的第二篇文章将从整体架构的角度，介绍 Linux TTY framework，以便分解出功能相对独立的子模块，以便后续的分析。
二、软件架构
Linux kernel TTY Framework 位于 “drivers/tty” 目录中，其软件架构如下面图片1所示：
和 Linux 其它的 Framework 类似，TTY Framework 通过 TTY core 屏蔽 TTY 有关的技术细节，对上以字符设备的形式向应用程序提供统一接口，对下以 TTY device/TTY driver 的形式提供驱动程序的编写框架。具体请参考后续章节介绍。
2.1、TTY core
TTY core 是 TTY Framework 的核心逻辑，功能包括：
1）以字符设备的形式，向用户空间提供访问 TTY 设备的接口，例如：
设备号(主, 次) 字符设备 备注
(5, 0) /dev/tty 控制终端（Controlling Terminal）
(5, 1) /dev/console 控制台终端（Console Terminal）
(4, 0) /dev/vc/0 or /dev/tty0 虚拟终端（Virtual Terminal）
(4, 1) /dev/vc/1 or /dev/tty1 同上
… … …
(x, x) /dev/ttyS0 串口终端（名称和设备号由驱动自行决定）
… … …
(x, x) /dev/ttyUSB0 USB转串口终端
… … …
注1：控制终端、控制台终端、虚拟终端等概念，比较抽象，我会在后续的文章中详细介绍。
2）通过设备模型中的 struct device 结构抽象 TTY 设备，并通过 struct tty_driver 抽象该设备的驱动，并提供相应的 register 接口。TTY 驱动程序的编写，简化为填充并注册相应的 struct tty_driver 结构。
注2：TTY Framework 弱化了 TTY 设备（图片1中使用虚线框标注）的概念，通常情况下，可以在注册 TTY 驱动的时候，自动分配并注册 TTY 设备。
3）使用 struct tty_struct、struct tty_port 等数据结构，从逻辑上抽象 TTY 设备及其 “组件”，以实现硬件无关的逻辑。
4）抽象出名称为线路规程（Line Discipines）的模块，在向 TTY 硬件发送数据之前，以及从 TTY 设备接收数据之后，进行相应的处理（如特殊字符的转换等）。
2.2、System Console Core
Linux kernel 的 system console 主要有两个功能：
1）向系统提供控制台终端（console Terminal），以便让用户登录进行交互操作；
2）提供 printk 功能，以便 kernel 代码进行日志输出。
2.3、TTY Line Discipilines
线路规程（Line Disciplines） 在 TTY Framework 中是一个非常优雅的设计，我们可以把它看成设备驱动和应用接口之间的一个适配层。从字面意思理解，就是辅助 TTY driver，将我们通过 TTY 设备键入的字符转换成一行一行的数据，当然，实际情况远比这复杂，例如在蜗窝 x project 所使用的 kernel 版本中国，存在如下的 Line Disciplines（以 n_ 为前缀，我们后续的文章会更为详细的介绍）：
pengo@DESKTOP-CH8SB7C:~/work/xprj/linux$ ls drivers/tty/n_*
drivers/tty/n_gsm.c drivers/tty/n_r3964.c drivers/tty/n_tracesink.c drivers/tty/n_tty.c
drivers/tty/n_hdlc.c drivers/tty/n_tracerouter.c drivers/tty/n_tracesink.h
2.4、TTY Drivers 以及 System Console Drivers
最后，对内核以及驱动工程师来说，更关注的还是具体的 TTY 设备驱动。在 kernel 为我们搭建的如此 beauty 框架下面，编写相应的 driver 就成为一件比较简单的事情了。当然的 kernel 中，主要的 TTY driver 有两类：
1）虚拟终端（Virtual Terminal，VT）驱动，位于 drivers/tty/vt 中，负责实现 VT（后续文章会详细介绍）有关的功能；
2）串口终端驱动，也即我们所熟知的 serial subsystem（话说终于到重点了，哈哈），位于 drivers/tty/serial 中。
三、总结
本文对 Linux TTY Framework 的软件框架作了一个简单的介绍，目的是从整体上了解 Linux TTY 有关的软件实现。基于本文的描述，后续计划从如下角度继续 TTY Framework 的分析：
控制终端、控制台终端、虚拟终端等概念的理解及解释；
TTY core 的分析；
System Console Core 的分析；
Serial subsystem （串口子系统）的分析；
虚拟终端（VT）的分析；
常用线路规程（Line Disciplines）的介绍和分析；
等等。
四、参考文档
[1] TTY驱动分析
[2] 控制终端（controlling terminal），https://linux.die.net/man/4/tty
[3] https://utcc.utoronto.ca/~cks/space/blog/unix/TTYLineDisciplineWhy
本文转自：蜗窝科技，www.wowotech.net