android kernel控制台初始化过程

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

MACHINE_START(MX6Q_SABRESD, "Freescale i.MX 6Quad/DualLite/Solo Sabre-SD Board")/* Maintainer: Freescale Semiconductor, Inc. */.boot_params = MX6_PHYS_OFFSET + 0x100,.fixup = fixup_mxc_board,.map_io = mx6_map_io,.init_irq = mx6_init_irq,.init_machine = mx6_sabresd_board_init,.timer = &mx6_sabresd_timer,.reserve = mx6q_sabresd_reserve,MACHINE_END

这其中有个时钟初始化mx6_sabresd_timer我们来看它的定义

static struct sys_timer mx6_sabresd_timer = {.init   = mx6_sabresd_timer_init,};static void __init mx6_sabresd_timer_init(void){struct clk *uart_clk;#ifdef CONFIG_LOCAL_TIMERStwd_base = ioremap(LOCAL_TWD_ADDR, SZ_256);BUG_ON(!twd_base);#endifmx6_clocks_init(32768, 24000000, 0, 0);uart_clk = clk_get_sys("imx-uart.0", NULL);early_console_setup(UART1_BASE_ADDR, uart_clk);}

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

/** * early_console_setup - setup debugging console * * Consoles started here require little enough setup that we can start using * them very early in the boot process, either right after the machine * vector initialization, or even before if the drivers can detect their hw. * * Returns non-zero if a console couldn't be setup. * This function is developed based on * early_console_setup function as defined in arch/ia64/kernel/setup.c * 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 * 需要在启动的最初就初始化控制台 */void __init early_console_setup(unsigned long base, struct clk *clk){#ifdef CONFIG_SERIAL_IMX_CONSOLEmxc_early_serial_console_init(base, clk);#endif}这里调用mxc_early_serial_console_init(base, clk);android\kernel_imx\drivers\tty\serial、mxc_uart_early.cint __init mxc_early_serial_console_init(unsigned long base, struct clk *clk){mxc_early_device.clk = clk;mxc_early_device.port.mapbase = base;register_console(&mxc_early_uart_console);return 0;}

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

static struct console mxc_early_uart_console __initdata = {.name = "ttymxc",.write = early_mxcuart_console_write,.setup = mxc_early_uart_setup,.flags = CON_PRINTBUFFER | CON_BOOT,.index = -1,};

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

static int __init mxc_early_uart_setup(struct console *console, char *options){struct mxc_early_uart_device *device = &mxc_early_device;struct uart_port *port = &device->port;int length;if (device->port.membase || device->port.iobase)  return -ENODEV;/* Enable Early MXC UART Clock */clk_enable(device->clk);//初始化总线时钟port->uartclk = 5600000;port->iotype = UPIO_MEM;port->membase = ioremap(port->mapbase, SZ_4K);//串口寄存器内存映射if (options) {device->baud = simple_strtoul(options, NULL, 0);length = min(strlen(options), sizeof(device->options));strncpy(device->options, options, length);} else {device->baud = probe_baud(port);snprintf(device->options, sizeof(device->options), "%u",device->baud);}printk(KERN_INFO      "MXC_Early serial console at MMIO 0x%x (options '%s')\n",      port->mapbase, device->options);return 0;}

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

/*! * This function is called to write the console messages through the UART port. * * @param   co    the console structure * @param   s     the log message to be written to the UART * @param   count length of the message */void __init early_mxcuart_console_write(struct console *co, const char *s,u_int count){struct uart_port *port = &mxc_early_device.port;unsigned int status, oldcr1, oldcr2, oldcr3, cr2, cr3;/** First save the control registers and then disable the interrupts*/oldcr1 = readl(port->membase + MXC_UARTUCR1);   //读取当前三个串口控制寄存器的值oldcr2 = readl(port->membase + MXC_UARTUCR2);oldcr3 = readl(port->membase + MXC_UARTUCR3);cr2 =   oldcr2 & ~(MXC_UARTUCR2_ATEN | MXC_UARTUCR2_RTSEN | //初始化串口寄存器数值      MXC_UARTUCR2_ESCI);cr3 =   oldcr3 & ~(MXC_UARTUCR3_DCD | MXC_UARTUCR3_RI |      MXC_UARTUCR3_DTRDEN);writel(MXC_UARTUCR1_UARTEN, port->membase + MXC_UARTUCR1);  //使能串口writel(cr2, port->membase + MXC_UARTUCR2);  //配置寄存器writel(cr3, port->membase + MXC_UARTUCR3);/* Transmit string */uart_console_write(port, s, count, mxcuart_console_write_char); //发送数据/** Finally, wait for the transmitter to become empty等待发送完成*/do {status = readl(port->membase + MXC_UARTUSR2);} while (!(status & MXC_UARTUSR2_TXDC));/** Restore the control registers*/writel(oldcr1, port->membase + MXC_UARTUCR1);//恢复串口寄存器数值writel(oldcr2, port->membase + MXC_UARTUCR2);writel(oldcr3, port->membase + MXC_UARTUCR3);}

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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