linux console printk 代码实现分析

Linux printk 实现原理

console 初始化流程

Console 初始化是在 start_kernel 中完成的，从 start_kernel 中 console_init()函数位置看还是比

较靠后的，在 console 初始化之前代码里面已经开始用到 printk 函数了，而此时 printk 只是

打要打印的消息添加到了一个全局的__log_buf[__LOG_BUF_LEN]里面，在真正的 console 口

驱动初始化完成之后才会把__log_buf 中的数据输出到终端显示器上面。图一为 console 初始

化流程图：

从上图可以看出只要在 console_init 后面，printk 打印就会生效，但是在调试代码时候发现

其实 printk 并没有立刻打印消息，而是在 do_initcalls 调用串口驱动后才开始打印的所以可以

得出如下猜测：

 console_init()函数没有做到真正的初始化成功。

 do_initcalls()中可能完成了 console_init 没完成的工作。

注：以上结论不针对所有 console 初始化，因为有些 console_init 确实可以初始化成功，不过

这需要静态初始化硬件部分参数，对于动态初始化硬件参数来说上述结论是成立的。

上述的 serial8250_ports 没有初始化成功。只有带到 do_initcalls()函数里面来初始化，其初始

化 的 主 要 方 法 还 是 借 助 platform 总线驱 动 模 型 来 完 成 的 。 具 体 函 数 参 见

serial8250_probe(struct platform_device *dev)，该函数详细的完成了硬件资源与软件资源挂

接的一个过程。

console 的第二次初始化

console_init 在初始化的中途直接返回了但是不会对内核启动造成损害，而 start_kernel 函数

继续向下执行，当代码在执行内核驱动调用的时候，掉用到了 serial8250_init 串口驱动的注

册，大家可以看下这个初始化函数的具体实现，当函数执行 platform_driver_register 函数的

时候图二的 console_register 的第二次初始化的流程开始被调用。

在上述流程图执行完成之后我们的 printk 函数正式开始工作，将之前存在__logbuf 的数据格

式化输出到我们的终端显示器上面。

console 对 uboot 参数处理

start_kernel()函数启动到 parse_early_param()时开始对 boot 参数进行处理，最终通过

strcmp(param, "console")对 boot 参数的对比来调用我们的 printk 里面的 set_up 函数。

boot 传递的参数进行处理后存放到 console_cmdline[MAX_CMDLINECONSOLES]全局数组里面，

其中 MAX_CMDLINECONSOLES 宏最大数值为 8，也就是说我们最多可以提供八个 console 设

备。

char buf[sizeof(console_cmdline[0].name) + 4]; /* 定义存放 name 的 buff 包括 index*/

char *s, *options, *brl_options = NULL;

int idx;

#ifdef CONFIG_A11Y_BRAILLE_CONSOLE

if (!memcmp(str, "brl,", 4)) {

brl_options = "";

str += 4;

} else if (!memcmp(str, "brl=", 4)) {

brl_options = str + 4;

}

#endif

/*

* Decode str into name, index, options.

*/

if (str[0] >= '0' && str[0] <= '9') {/*首个参数属于字符 0-9,名字定义为 ttyS*/

strcpy(buf, "ttyS");

strncpy(buf + 4, str, sizeof(buf) - 5);/设备号放到 ttyS 字符串后面/

} else {

if (!strcmp(str, "ttya"))

strcpy(buf, "ttyS0");

if (!strcmp(str, "ttyb"))

strcpy(buf, "ttyS1");

#endif

for (s = buf; *s; s++)

if ((*s >= '0' && *s <= '9') || *s == ',')

break;

idx = simple_strtoul(s, NULL, 10);

*s = 0;

将通过解析好的数据存入 console_cmdline 结构中，该结构存入后会在 register_console()函数

中被遍历来作为把串口注册为 console 的主要依据