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android kernel控制台初始化过程

来源：互联网 发布：java 开发平面地图 编辑：程序博客网 时间：2024/06/18 17:18
对于我们的android平台，控制台被定义到了串口1上，因此初始化过程就是把控制台的输出配置到串口1上

对kernel控制台初始化是在挂载文件系统之前，由于没有串口的设备文件，不能通过打开设备文件来访问串口，只能直接访问硬件，更类似与裸机的访问方式。

下面正式来看

板子初始化的过程
android\kernel_imx\arch\arm\mach-mx6\board-mx6q_sabresd.c
[cpp] view plaincopyprint?
  1. MACHINE_START(MX6Q_SABRESD, "Freescale i.MX 6Quad/DualLite/Solo Sabre-SD Board")  
  2. /* Maintainer: Freescale Semiconductor, Inc. */  
  3. .boot_params = MX6_PHYS_OFFSET + 0x100,  
  4. .fixup = fixup_mxc_board,  
  5. .map_io = mx6_map_io,  
  6. .init_irq = mx6_init_irq,  
  7. .init_machine = mx6_sabresd_board_init,  
  8. .timer = &mx6_sabresd_timer,  
  9. .reserve = mx6q_sabresd_reserve,  
  10. MACHINE_END  




这其中有个时钟初始化mx6_sabresd_timer我们来看它的定义
[cpp] view plaincopyprint?
  1. static struct sys_timer mx6_sabresd_timer = {  
  2. .init   = mx6_sabresd_timer_init,  
  3. };  
  4. static void __init mx6_sabresd_timer_init(void)  
  5. {  
  6. struct clk *uart_clk;  
  7. #ifdef CONFIG_LOCAL_TIMERS   
  8. twd_base = ioremap(LOCAL_TWD_ADDR, SZ_256);  
  9. BUG_ON(!twd_base);  
  10. #endif   
  11. mx6_clocks_init(32768, 24000000, 0, 0);  
  12.   
  13.   
  14. uart_clk = clk_get_sys("imx-uart.0", NULL);  
  15. early_console_setup(UART1_BASE_ADDR, uart_clk);  
  16. }  


可以看到这里调用了early_console_setup(UART1_BASE_ADDR, uart_clk);
这个函数就是文件系统挂载之前控制台的初始化函数。下面我就开始分析这个函数
android\kernel_imx\arch\arm\plat-mxc\cpu.c
[cpp] view plaincopyprint?
  1. /** 
  2.  * early_console_setup - setup debugging console 
  3.  * 
  4.  * Consoles started here require little enough setup that we can start using 
  5.  * them very early in the boot process, either right after the machine 
  6.  * vector initialization, or even before if the drivers can detect their hw. 
  7.  * 
  8.  * Returns non-zero if a console couldn't be setup. 
  9.  * This function is developed based on 
  10.  * early_console_setup function as defined in arch/ia64/kernel/setup.c 
  11.  * 这个注释里写的很清楚，在设备驱动执行之前，为了调试错误的需要我们 
  12.  * 需要在启动的最初就初始化控制台 
  13.  */  
  14. void __init early_console_setup(unsigned long base, struct clk *clk)  
  15. {  
  16. #ifdef CONFIG_SERIAL_IMX_CONSOLE   
  17. mxc_early_serial_console_init(base, clk);  
  18. #endif   
  19. }  
  20. 这里调用mxc_early_serial_console_init(base, clk);  
  21. android\kernel_imx\drivers\tty\serial、mxc_uart_early.c  
  22. int __init mxc_early_serial_console_init(unsigned long base, struct clk *clk)  
  23. {  
  24. mxc_early_device.clk = clk;  
  25. mxc_early_device.port.mapbase = base;  
  26.   
  27.   
  28. register_console(&mxc_early_uart_console);  
  29. return 0;  
  30. }  


这里可以看到register_console(&mxc_early_uart_console);就是注册一个设备到控制台中，
在最开始注册的这个设备肯定是裸机的访问方式的，因此我们重点来看这个设备
[cpp] view plaincopyprint?
  1. static struct console mxc_early_uart_console __initdata = {  
  2. .name = "ttymxc",  
  3. .write = early_mxcuart_console_write,  
  4. .setup = mxc_early_uart_setup,  
  5. .flags = CON_PRINTBUFFER | CON_BOOT,  
  6. .index = -1,  
  7. };  


这个设备提供的设备访问接口
.write = early_mxcuart_console_write,是串口的发送函数
.setup = mxc_early_uart_setup,是串口的初始化函数
.flags = CON_PRINTBUFFER | CON_BOOT,是控制台标志，CON_BOOT表明这事一个boot的控制台设备
也就是说是挂载设备文件之前的控制台设备


下面我们来分析初始化函数和 数据发送函数
初始化函数

[cpp] view plaincopyprint?
  1. static int __init mxc_early_uart_setup(struct console *console, char *options)  
  2. {  
  3.   
  4. struct mxc_early_uart_device *device = &mxc_early_device;  
  5. struct uart_port *port = &device->port;  
  6. int length;  
  7.   
  8. if (device->port.membase || device->port.iobase)    
  9. return -ENODEV;  
  10.   
  11.   
  12. /* Enable Early MXC UART Clock */  
  13. clk_enable(device->clk);//初始化总线时钟   
  14.   
  15.   
  16. port->uartclk = 5600000;  
  17. port->iotype = UPIO_MEM;  
  18. port->membase = ioremap(port->mapbase, SZ_4K);//串口寄存器内存映射  
  19.   
  20.   
  21. if (options) {  
  22. device->baud = simple_strtoul(options, NULL, 0);  
  23. length = min(strlen(options), sizeof(device->options));  
  24. strncpy(device->options, options, length);  
  25. } else {  
  26. device->baud = probe_baud(port);  
  27. snprintf(device->options, sizeof(device->options), "%u",  
  28. device->baud);  
  29. }  
  30. printk(KERN_INFO  
  31.       "MXC_Early serial console at MMIO 0x%x (options '%s')\n",  
  32.       port->mapbase, device->options);  
  33. return 0;  
  34. }  

其实从这个初始化函数里看出，它做了很多向mxc_early_device结构体中填入数据的工作，而这些数据

找遍所有代码也没有用到，因此这些事没有意义的，官方代码给的这点并不太好。但是由于uboot中我们已经初始化了

串口因此这里就算没有任何初始化其实串口也可以是使用。

这里真正有用的就两句话
clk_enable(device->clk);//初始化总线时钟
port->membase = ioremap(port->mapbase, SZ_4K);//串口寄存器内存映射
但是在寄存器映射结束后没有进行任何串口寄存器初始化，这也很奇怪，我们仔细查找发现，
寄存器初始化代码写在了数据发送函数里，具体为什么我们来分析发送函数
early_mxcuart_console_write

[cpp] view plaincopyprint?
  1. /*! 
  2.  * This function is called to write the console messages through the UART port. 
  3.  * 
  4.  * @param   co    the console structure 
  5.  * @param   s     the log message to be written to the UART 
  6.  * @param   count length of the message 
  7.  */  
  8. void __init early_mxcuart_console_write(struct console *co, const char *s,  
  9. u_int count)  
  10. {  
  11. struct uart_port *port = &mxc_early_device.port;  
  12. unsigned int status, oldcr1, oldcr2, oldcr3, cr2, cr3;  
  13.   
  14.   
  15. /* 
  16. * First save the control registers and then disable the interrupts 
  17. */  
  18. oldcr1 = readl(port->membase + MXC_UARTUCR1);   //读取当前三个串口控制寄存器的值  
  19. oldcr2 = readl(port->membase + MXC_UARTUCR2);  
  20. oldcr3 = readl(port->membase + MXC_UARTUCR3);  
  21. cr2 =  
  22.    oldcr2 & ~(MXC_UARTUCR2_ATEN | MXC_UARTUCR2_RTSEN | //初始化串口寄存器数值  
  23.       MXC_UARTUCR2_ESCI);  
  24. cr3 =  
  25.    oldcr3 & ~(MXC_UARTUCR3_DCD | MXC_UARTUCR3_RI |  
  26.       MXC_UARTUCR3_DTRDEN);  
  27. writel(MXC_UARTUCR1_UARTEN, port->membase + MXC_UARTUCR1);  //使能串口  
  28. writel(cr2, port->membase + MXC_UARTUCR2);  //配置寄存器   
  29. writel(cr3, port->membase + MXC_UARTUCR3);  
  30.   
  31.   
  32. /* Transmit string */  
  33. uart_console_write(port, s, count, mxcuart_console_write_char); //发送数据  
  34.   
  35.   
  36. /* 
  37. * Finally, wait for the transmitter to become empty等待发送完成 
  38. */  
  39. do {  
  40. status = readl(port->membase + MXC_UARTUSR2);  
  41. } while (!(status & MXC_UARTUSR2_TXDC));  
  42.   
  43.   
  44. /* 
  45. * Restore the control registers 
  46. */  
  47. writel(oldcr1, port->membase + MXC_UARTUCR1);//恢复串口寄存器数值  
  48. writel(oldcr2, port->membase + MXC_UARTUCR2);  
  49. writel(oldcr3, port->membase + MXC_UARTUCR3);  
  50. }  


从这个函数看书，它首先保存了串口控制寄存器的值，然后初始化成符合控制台的，发送完数据后，又恢复了原来的数据
这样做的目的就是，如果我们加载了串口的驱动，那么很有可能打乱了控制台的配置，而系统启动以后
我们还不能动串口驱动的配置，因此最好的办法就是，每次发送数据都重新配置串口，发送完后再恢复以前的配置。
到了这里控制台初始化的第一部分已经完成了。我们可以知道没有文件系统，控制台是怎么工作的
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