理解printk函数【转】

转自：http://blog.csdn.net/Tommy_wxie/article/details/17026391

理解printk函数 Printk函数是在开发驱动过程中经常用到的一个函数，作用就是在串口上输出内核的信息。这个常用的函数的执行过程未必大家都和清楚，下面的文章分析一下printk的执行过程，并说明printk函数的一些特点。

下面是printk的执行过程，重要的步骤有如下几个

. printk调用vprintk函数，首先是禁止抢占，并且关闭中断；

. 调用vscnprintf函数，将输出字符串按格式组织在printk_buf缓冲区域中；

. 调用emit_log_char函数，将printk_buf中的内容拷贝到log_buf中去；

. 调用release_console_sem函数将log_buf的内容发送到硬件上；

根据上面列出来的printk的执行过程，我们需要了解到几个问题。

Printk执行过程是禁止抢占和关闭中断的，而从串口输出字符的速度比较缓慢，只导致printk会严重影响程序执行的速率。

然后printk函数中存在两个缓冲buf，一个buf叫做printk_buf，一个buf是log_buf。Printk_buf只有1K，它的作用是临时按格式组织字符串的缓冲。而log_buf是根据内核编译时来配置的，可以大道16K左右，是一个环形的缓冲。

在Linux系统中，用户态还可以通过/proc/ksmg将log_buf中的内容读出来。
/*
 * Call the console drivers on a range of log_buf
 */
static void __call_console_drivers(unsigned start, unsigned end)
{
    struct console *con; 

    for (con = console_drivers; con; con = con->next)
    {
        if ((con->flags & CON_ENABLED) && con->write &&
                (cpu_online(smp_processor_id()) ||
                 (con->flags & CON_ANYTIME)))
            con->write(con, &LOG_BUF(start), end - start);
    }
} 

将log_buf中的内容向硬件上输出的时候，在console_drivers上面找到能用的console终端，然后调用write函数，将数据从硬件上输出去。

关于console终端的注册也是比较有意思的。我们应该见过u-boot给内核传递内核参数的时候有这样的内容，指明了console的名称是ttySAC0，而内核的串口驱动在初始化的时候会注册console，如果u-boot传递的这个console名称和串口驱动注册的名称一样，那么printk就会利用串口注册的console函数来操作硬件输出内容。

下面的register_console函数注册console
static struct console s3c24xx_serial_console =
{
    .name        = S3C24XX_SERIAL_NAME,
    .device        = uart_console_device,
    .flags        = CON_PRINTBUFFER,
    .index        = -,
    .write        = s3c24xx_serial_console_write,
    .setup        = s3c24xx_serial_console_setup
}; 

int s3c24xx_serial_initconsole(struct platform_driver *drv,
                               struct s3c24xx_uart_info *info) 

{
    struct platform_device *dev = s3c24xx_uart_devs[]; 

    dbg("s3c24xx_serial_initconsole\n"); 

    /* select driver based on the cpu */ 

    if (dev == NULL)
    {
        printk(KERN_ERR "s3c24xx: no devices for console init\n");
        return ;
    } 

    if (strcmp(dev->name, drv->driver.name) != )
        return ; 

    s3c24xx_serial_console.data = &s3c24xx_uart_drv;
    s3c24xx_serial_init_ports(info); 

    register_console(&s3c24xx_serial_console);
    return ;
} 

在register_console函数中会根据u-boot传入的console名称选择合适的console设备注册的
/*
 *    See if this console matches one we selected on
 *    the command line.
 */
for (i = ; i < MAX_CMDLINECONSOLES && console_cmdline[i].name[];
        i++)
{
    if (strcmp(console_cmdline[i].name, console->name) != )
        continue; 

如果上面找到了名称相同的console结构体，调用setup函数进行初始化

if (console->setup &&
        console->setup(console, console_cmdline[i].options) != )
    break;
console->flags |= CON_ENABLED;
console->index = console_cmdline[i].index;