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前言
嵌入式开发中， 通常使用串口输出调试信息，了解运行状态。 内核启动过程中,在不同阶段会通过不同的方式将调试信息输出到串口。 （注：以下内容针对 arm-linux.）
解压缩阶段
解压缩阶段内核会输出：
Uncompressing Linux................................ done, booting the kernel.
查找内核， 会发现如上输出是在如下语句中打印的：
312 putstr("Uncompressing Linux..."); 313 gunzip(); 314 putstr(" done, booting the kernel/n");
putstr 会调用 uncompress.h 中的 putc 来完成任务。
通常， 嵌入式开发中，我们假定 bootloader 已经进行了串口初始化， 所以我们只需要对串口进行写操作就可以了。比如:
18static void putc(char c) 19{ 20 volatile u32 *uart = (volatile void *) DAVINCI_UART0_BASE; 21 22 while (!(uart[UART_LSR] & UART_LSR_THRE)) 23 barrier(); 24 uart[UART_TX] = c; 25}
实现函数，就可以看到串口输出了。当然， 如果您是完美主义者， 还应该实现：
27static inline void flush(void) 28{ 29 volatile u32 *uart = (volatile void *) DAVINCI_UART0_BASE; 30 while (!(uart[UART_LSR] & UART_LSR_THRE)) 31 barrier(); 32}
Image 启动早期
这里的“早期”定义为串口驱动初始化之前。 这里又分为两个阶段：汇编阶段与 C 语言阶段。
汇编阶段
在启动正常后一般不需要在此阶段输出信息。但是，如果系统还没有正常启动， 则需要在汇编里向串口输出一些信息。
内核提供了函数： 116ENTRY(printascii) 为了使用它，我们需要实现：addruart 获得调试串口的地址senduart 发送一个字节waituart 等待串口可用三个汇编函数。
可以参考某一平台来实现， 比如：
http://lxr.linux.no/linux+v2.6.27/arch/arm/mach-pxa/include/mach/debug-macro.S#L16
pxa 的实现表明， 由于 uart 通常是8250 兼容的， 所以很可能我们只需要实现:
addruart, 提供一下串口基地址，即可。
另外， 值得注意的是：汇编代码会经历实地址模式与虚拟地址模式两个阶段。 而上面的打印函数是可以同时用于两种模式的。
C 语言阶段
C 语言代码从 start_kernel 开始， 可以看到，内核很快就会调用 printk:printk(KERN_NOTICE);然而在 arm 平台上， 如上的打印要等 console_init()函数执行后，才会输出到串口。 如果有人有兴趣， 可以为arm平台实现一个 patch, 使得在打印内核 notice时就能够向串口输出。 当然， 对于 BSP 开发， 目前的实现基本够用， 因为驱动程序初始化时间较晚，在 console_init 之后。 我们看一下该函数的实现：3644/*
3645 * Initialize the console device. This is called *early*, so
3646 * we can't necessarily depend on lots of kernel help here.
3647 * Just do some early initializations, and do the complex setup
3648 * later.
3649 */
3650void __init console_init(void)
3651{
3652 initcall_t *call;
3653
3654 /* Setup the default TTY line discipline. */
3655 tty_ldisc_begin();
3656
3657 /*
3658 * set up the console device so that later boot sequences can
3659 * inform about problems etc..
3660 */
3661 call = __con_initcall_start;
3662 while (call < __con_initcall_end) {
3663 (*call)();
3664 call++;
3665 }
3666}
原来该函数会调用 __con_initcall_start 段里的函数。而串口驱动正是在此注册了一个这样的函数， 而提供了 early printk 功能。
比如, http://lxr.linux.no/linux+v2.6.27/drivers/serial/8250.c 中，就实现了改功能：
2645static int __init serial8250_console_init(void)2646{2647 if (nr_uarts > UART_NR)2648 nr_uarts = UART_NR;26492650 serial8250_isa_init_ports();2651 register_console(&serial8250_console);2652 return 0;2653}2654console_initcall(serial8250_console_init);
本质上，就是提前注册串口终端，而不是在串口驱动初始化时才注册。
Image 启动后期
有了 前面实现的 early print, 内核打印就没有问题了， 如果没有实现early print, 则在串口驱动初始化时，会注册一个console 驱动， 从而实现内核打印。
当然， 前提是我们需要在串口驱动中实现并注册 static struct console 。具体细节可以参考样例驱动。 这里就不深究了。 内核打印机制浅析
内核函数调用 printk 后， printk 将 打印信息发送到一个 log_buffer. 然后调用如下函数， 试图进行后续处理。
如果已经注册了终端，则会调用终端的输出函数。
另外，终端注册函数也会调用 release_console_sem， 将此前所有的信息一次性打印到 console.
984 /**985 * release_console_sem - unlock the console system986 *987 * Releases the semaphore which the caller holds on the console system988 * and the console driver list.989 *990 * While the semaphore was held, console output may have been buffered991 * by printk(). If this is the case, release_console_sem() emits992 * the output prior to releasing the semaphore.993 *994 * If there is output waiting for klogd, we wake it up.995 *996 * release_console_sem() may be called from any context.997 */998 void release_console_sem(void)999 {1000 unsigned long flags;1001 unsigned _con_start, _log_end;1002 unsigned wake_klogd = 0;1003 1004 if (console_suspended) {1005 up(&console_sem);1006 return;1007 }1008 1009 console_may_schedule = 0;1010 1011 for ( ; ; ) {1012 spin_lock_irqsave(&logbuf_lock, flags);1013 wake_klogd |= log_start - log_end;1014 if (con_start == log_end)1015 break; /* Nothing to print */1016 _con_start = con_start;1017 _log_end = log_end;1018 con_start = log_end; /* Flush */1019 spin_unlock(&logbuf_lock);1020 call_console_drivers(_con_start, _log_end);1021 local_irq_restore(flags);1022 }1023 console_locked = 0;1024 up(&console_sem);1025 spin_unlock_irqrestore(&logbuf_lock, flags);1026 if (wake_klogd)1027 wake_up_klogd();1028 }1029 EXPORT_SYMBOL(release_console_sem);
发表于 @ 2009年05月27日 13:36:00 | 评论( 0 ) | 编辑| 举报| 收藏
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