linux内核早期打印串口,内核启动早期的打印

linux内核早期打印串口,内核启动早期的打印

在移植4.16内核到tiny4412的过程中遇到一个问题，官方的uboot2012引导内核成功卡在staring the kernel没有了下文，看来内核还没有到注册uart驱动就已经挂掉了，尝试打开 early printk ，让内核自解压之后能够及时的打印信息。

说句题外话，内核启动卡在staring the kernel，在2440的时代，未使用设备树，这种情况往往是机器ID设置错误，或者是串口波特率等方面的原因导致，在设备树的时代，机器ID已经被废除，最有可能的问题可能就是出在设备树的身上。

##early printk的使用

配置内核

make menuconfig

Kernel hacking --->

[*] Kernel low-level debugging functions (read help!)

Kernel low-level debugging port (Use Samsung S3C UART 0 for low-level debug)

[*] Early printk

设置环境变量

Add earlyprintk to your kernel parameters to enable this console

在 bootargs 中添加 earlyprintk

##bootargs earlyprintk的解析

arch/arm/kernel/early_printk.c

extern void printascii(const char *);

static void early_write(const char *s, unsigned n)

{

char buf[128];

while (n) {

unsigned l = min(n, sizeof(buf)-1);

memcpy(buf, s, l);

buf[l] = 0;

s += l;

n -= l;

printascii(buf);

}

}

static void early_console_write(struct console *con, const char *s, unsigned n)

{

early_write(s, n);

}

static struct console early_console_dev = {

.name = "earlycon",

.write = early_console_write,

.flags = CON_PRINTBUFFER | CON_BOOT,

.index = -1,

};

static int __init setup_early_printk(char *buf)

{

early_console = &early_console_dev;

register_console(&early_console_dev);

return 0;

}

early_param("earlyprintk", setup_early_printk);

在内核启动进入C语言阶段,start_kernel->parse_early_param 就会第一时间解析early_param("earlyprintk", setup_early_printk);

然后调用 register_console(&early_console_dev);

可以看到 early_console 的 write 函数最终靠 printascii 来实现，同样，直接调用 earlyprintk 也会调用 printascii

void __init early_print(const char *str, ...)

{

extern void printascii(const char *);

char buf[256];

va_list ap;

va_start(ap, str);

vsnprintf(buf, sizeof(buf), str, ap);

va_end(ap);

#ifdef CONFIG_DEBUG_LL

printascii(buf);

#endif

printk("%s", buf);

}

printascii：arch/arm/kernel/debug.S

ENTRY(printascii)

addruart_current r3, r1, r2

1: teq r0, #0

ldrneb r1, [r0], #1

teqne r1, #0

reteq lr

2: teq r1, #'n'

bne 3f

mov r1, #'r'

waituart r2, r3

senduart r1, r3

busyuart r2, r3

mov r1, #'n'

3: waituart r2, r3

senduart r1, r3

busyuart r2, r3

b 1b

ENDPROC(printascii)

.macro addruart_current, rx, tmp1, tmp2

addruart tmp1, tmp2, rx

mrc p15, 0, rx, c1, c0

tst rx, #1

moveq rx, tmp1

movne rx, tmp2

.endm

addruart_current 和 addruart 都是宏定义 各个平台实现自己的 addruart 宏：4412的位于：arch/arm/include/debug/exynos.S

.macro addruart, rp, rv, tmp

mrc p15, 0, tmp, c0, c0, 0

and tmp, tmp, #0xf0

teq tmp, #0xf0 @@ A15

beq 100f

mrc p15, 0, tmp, c0, c0, 5

and tmp, tmp, #0xf00

teq tmp, #0x100 @@ A15 + A7 but boot to A7

100: ldreq rp, =EXYNOS5_PA_UART

movne rp, #EXYNOS4_PA_UART @@ EXYNOS4

ldr rv, =S3C_VA_UART

#if CONFIG_DEBUG_S3C_UART != 0

add rp, rp, #(0x10000 * CONFIG_DEBUG_S3C_UART)

add rv, rv, #(0x10000 * CONFIG_DEBUG_S3C_UART)

#endif

.endm

这里返回的是 uart0 的基地址，虚拟地址和物理地址，EXYNOS4_PA_UART=0x13800000

有了基地址还不够，能需要UTXHn的偏移地址才行 arch/arm/include/debug/samsung.S

.macro senduart,rd,rx

strb rd, [rx, # S3C2410_UTXH]

.endm

include/linux/serial_s3c.h

#define S3C2410_UTXH (0x20)

因此，可以得知，内核earlyprintk不会去初始化串口，直接使用Uboot初始化ok的，这是个好消息~ C语言阶段，可以调用early_printk，那么在自解压之后，C语言之前的汇编阶段，如何打印呢？ 参考：

__error_p:

#ifdef CONFIG_DEBUG_LL

adr r0, str_p1

bl printascii

mov r0, r9

bl printhex8

adr r0, str_p2

bl printascii

b __error

str_p1: .asciz "nError: unrecognized/unsupported processor variant (0x"

str_p2: .asciz ").n"

.align

#endif

ENDPROC(__error_p)

注意：汇编阶段调用函数，一定记得保护现场，否则会破坏原有寄存器，引入不必要的麻烦

##自解压阶段的打印 内核自解压阶段也可以调用早期的打印函数，需要针对自己的平台稍加修改(addruart 宏定义)，这个阶段可能出现的问题，内核自解压把设备树覆盖了，导致卡在 staring the kernel 我这里就是如此~~，修改Uboot设备树的重定位地址即可。

--- a/arch/arm/boot/compressed/head.S

+++ b/arch/arm/boot/compressed/head.S

@@ -24,6 +24,7 @@

* 100% relocatable. Any attempt to do so will result in a crash.

* Please select one of the following when turning on debugging.

*/

+#define DEBUG

#ifdef DEBUG

#if defined(CONFIG_DEBUG_ICEDCC)

@@ -67,7 +68,7 @@

.endm

#else

.macro loadsp, rb, tmp

- addruart rb, tmp

+ addruart rb, tmp, tmp

.endm

#endif

#endif

@@ -554,6 +555,12 @@ not_relocated: mov r0, #0

* r7 = architecture ID

* r8 = atags pointer

*/

+ stmfd sp!, {r0-r3, r10-r12, lr}

+ mov r0, r8

+ bl memdump

+ kputc #'n'

+ ldmfd sp!, {r0-r3, r10-r12, lr}

+

mov r0, r4

mov r1, sp @ malloc space above stack

add r2, sp, #0x10000 @ 64k max

@@ -563,6 +570,12 @@ not_relocated: mov r0, #0

bl cache_off

mov r1, r7 @ restore architecture number

mov r2, r8 @ restore atags pointer

+

+ stmfd sp!, {r0-r3, r10-r12, lr}

+ mov r0, r8

+ bl memdump

+ kputc #'n'

+ ldmfd sp!, {r0-r3, r10-r12, lr}

#ifdef CONFIG_ARM_VIRT_EXT