pmon 的 printf 初始化及调用流分析
1 __init()函数的解释：
Pmon中有三类constructor函数，他们都是静态函数，此类函数都有一个共性就是受__attribute__((constructor))属性修饰，例如 init_fs 函数（在gpio，spi,devfs,diskfs,等文件里面都有）
static void init_fs __P((void)) __attribute__ ((constructor));
下面说明三类函数：
a：命令处理函数，位于pmon/cmds目录，其名称都叫init_cmd()，该目录下几乎每个函数都有。
b：文件系统初始化函数，位于pmon/fs目录，其名称叫init_fs()或init_xxxfs()。例如init_diskfs、init_fs、init_netfs等。
c：可执行文件类型初始化函数，位于pmon/loaders目录中exec_*.c文件中，函数叫init_exec()。
刚开始时候调用函数 init_fs ：
static void init_fs()
{
SBD_DISPLAY ("DEVI", CHKPNT_DEVI);
devinit ();
/*
* Install terminal based file system.
*/
filefs_init(&termfs);
/*
* Create the standard i/o files the proper way
*/
_file[0].valid = 1;
_file[0].fs = &termfs;
_file[1].valid = 1;
_file[1].fs = &termfs;
_file[2].valid = 1;
_file[2].fs = &termfs;
_file[3].valid = 1;
_file[3].fs = &termfs;
_file[4].valid = 1;
_file[4].fs = &termfs;
_file[5].valid = 1;
_file[5].fs = &termfs;
term_open(0, "/dev/tty0", 0, 0); /* stdin */
term_open(1, "/dev/tty0", 0, 0); /* stdout */
term_open(2, "/dev/tty0", 0, 0); /* stderr */
term_open(3, "/dev/tty1", 0, 0); /* kbdin */
term_open(4, "/dev/tty1", 0, 0); /* vgaout */
term_open(5, "/dev/tty2", 0, 0); /* vgaout */
}
在上面函数中首先调用 devinit：
int devinit (void)
{
int i, brate;
ConfigEntry *q;
DevEntry *p;
char dname[10];
char *s;
strcpy(dname, "tty_baud");
for (i = 0; ConfigTable[i].devinfo && i < /* 2 */ DEV_MAX; i++) {
q = &ConfigTable[i];
p = &DevTable[i];
p->txoff = 0;
p->qsize = q->rxqsize; /// 接收队列大小
p->sio = q->devinfo; /// q devinfo设备信息（COM口基地址）这里赋值到p->sio.
p->chan = q->chan;
p->rxoff = 0;
p->handler = q->handler; /// 对于串口这个是ns16550
p->tfunc = 0;
p->freq = q->freq; /// NS16550HZ
p->nopen = 0;
p->shift = q->shift;
if (p->chan == 0)
(*p->handler) (OP_INIT, p, NULL, q->rxqsize);
p->rxq = Qcreate (p->qsize); /// rxqsize
p->txq = Qcreate (p->qsize);
if (p->rxq == 0 || p->txq == 0)
return (-1);
/*
* program requested baud rate, but fall back to default
* if there is a problem
*/
/* XXX don't work. env init is not called yet. has to be solved */
dname[3] = (i < 10) ? i + '0' : i - 10 + 'a';
if ((s = getenv(dname)) == 0 || (brate = getbaudrate(s)) == 0)
brate = q->brate; //// CONS_BAUD
if ((brate != q->brate)||(q->flag&1)) {
if ((*p->handler)(OP_BAUD, p, NULL, brate)) {
brate = q->brate;
(void)(*p->handler)(OP_BAUD, p, NULL, brate);
}
}
p->t.c_ispeed = brate;
p->t.c_ospeed = brate;
}
return (0);
}其中
ConfigTable 定义如下：
ConfigEntry ConfigTable[] =
{
#ifdef CONFIG_EJTAG_SERIAL
{ (char *)COM1_BASE_ADDR, 0, ejtag_serial, 256, CONS_BAUD, NS16550HZ},
#else
{ (char *)COM1_BASE_ADDR, 0, ns16550, 256, CONS_BAUD, NS16550HZ},
#endif
#if NMOD_VGACON >0 && NMOD_FRAMEBUFFER >0
{ (char *)1, 0, fbterm, 256, CONS_BAUD, NS16550HZ },
#endif
{ 0 }
};COM1_BASE_ADDR 表示串口的地址。
ns16550 设备处理的handler ，以后会通过 -> handler 指针 来访问这个函数。
256 表示rxqsize，接收缓冲区队列大小，这个是2的次幂很重要。方便以后队列处理。
CONS_BAUD 设置的波特率。
NS16550HZ uart设备的频率。
上面函数的作用就是用设备配置表 ConfigTable 里面的内容来初始化设备表 DevTable。创建队列等系列操作。
然后调用 term_open(x, "/dev/ttyx", 0, 0); 打开若干个设备：
int term_open(int fd, const char *fname, int mode, int perms)
{
int c, dev;
char *dname;
struct TermDev *devp;
DevEntry *p;
dname = (char *)fname;
if (strncmp (dname, "/dev/", 5) == 0)
dname += 5;
if (strlen (dname) == 4 && strncmp (dname, "tty", 3) == 0) {
c = dname[3];
if (c >= 'a' && c <= 'z')
dev = c - 'a' + 10;
else if (c >= 'A' && c <= 'Z')
dev = c - 'A' + 10;
else if (c >= '0' && c <= '9')
dev = c - '0';
if (dev >= DEV_MAX || DevTable[dev].rxq == 0)
return -1;
devp = (struct TermDev *)malloc(sizeof(struct TermDev));
if (devp == NULL) {
errno = ENOMEM;
return -1;
}
devp->dev = dev;
_file[fd].data = (void *)devp;
p = &DevTable[dev];
if(p->handler){
(*p->handler) (OP_OPEN, p, NULL, 0);
if (p->nopen++ == 0)
term_ioctl (fd, SETSANE);
}
}
else {
return -1;
}
return fd;
}
当打开 /dev/ttyx 这里的x一般为数字。表示打开 DevTable 表里面的第 x个设备 （dev =x ） （x从0开始）
_file为一个结构体数组
File _file[OPEN_MAX] =
{
{1}, /* stdin */
{1}, /* stdout */
{1}, /* stderr */
{1}, /* kbdin */
{1} /* vgaout */
};
其中传递进来的参数 fd 表示句柄的数值，这个值一是从0开始：
devp->dev = dev;
_file[fd].data = (void *)devp;这样以后根据句柄值就可以找到需要的设备。
可以跟踪下 printf 函数的调用流程：
printf (const char *fmt, ...) lib/libc/printf.c vfprintf (FILE *fp, const char *fmt, va_list ap) lib/libc/vfprintf.c fputs(const char *p, FILE *fp) lib/libc/fputs.c write (int fd, const void *buf, size_t n) lib/libc/write.c 其中在write里面调用函数 _file[fd]).fs->write 。这里的write指针指向函数 term_write。 term_write (int fd, const void *buf, size_t nchar) pmon/fs/termio.cstdout定义如下：
#define stdout (vga_available?(&_iob[4]):(&_iob[1]))
int term_write (int fd, const void *buf, size_t nchar)
{
DevEntry *p;
struct TermDev *devp;
char *buf2 = (char *)buf;
int i, n;
int dsel;
int count;
devp = (struct TermDev *)_file[fd].data;
p = &DevTable[devp->dev];
n = nchar;
dsel=devp->dev;
do
{
p = &DevTable[dsel];
buf2 = (char *)buf;
n = nchar;
while (n > 0) {
/* << LOCK >> */
while(!tgt_smplock());
i = Qspace (p->txq);
while (i > 2 && n > 0) {
if ((p->t.c_oflag & ONLCR) && *buf2 == '\n') {
Qput(p->txq, '\r');
i--;
}
Qput(p->txq, *buf2++);
n--;
i--;
}
tgt_smpunlock();
/* << UNLOCK >> */
while (Qused(p->txq)) {
scandevs();
}
}
dsel=DevTable[dsel+1].handler?dsel+1:0;
}while(dsel!=devp->dev && output_to_both);
return (nchar);
}
上面函数中首先调用 Qput把需要发送的消息放到消息队列中。
然后再调用 scandevs 扫描 DevTable 数组里的每一个设备的队列，把队列中的消息发送出去。 通过函数指针handler 这里handler指向函数 ns16550。
如何扩展串口数目？
pmon只有一个串口可以输出，如何让两个串口同时操作。
首先说下串口的初始化；./Targets/LS1B/ls1b/start.S。串口的初始化是从这里开始，pmon以后都接着使用这个串口，这里如果不初始化后面不能用。
la v0, COM1_BASE_ADDR
li v1, FIFO_ENABLE |FIFO_RCV_RST|FIFO_XMT_RST|FIFO_TRIGGER_4
sb v1, NSREG(NS16550_FIFO)(v0)
li v1, CFCR_DLAB
sb v1, NSREG(NS16550_CFCR)(v0)
li a1,2*16*CONS_BAUD
divu v1,v1,a1
move t0,v1
sb v1, NSREG(NS16550_DATA)(v0)
srl v1, 8
sb v1, NSREG(NS16550_IER)(v0)
li v1, CFCR_8BITS
sb v1, NSREG(NS16550_CFCR)(v0)
li v1, MCR_DTR|MCR_RTS
sb v1, NSREG(NS16550_MCR)(v0)
li v1, 0x0
sb v1, NSREG(NS16550_IER)(v0)
#disable all interrupt
li v1, 0x0
sb v1, NSREG(NS16550_IER)(v0)在这里也应当加入串口2初始化的代码，具体就仿照串口1就行了。
剩下的就是修改c文件
首先在ConfigTable 里面加入第二个串口的配置：
ConfigEntry ConfigTable[] =
{
#ifdef CONFIG_EJTAG_SERIAL
{ (char *)COM1_BASE_ADDR, 0, ejtag_serial, 256, CONS_BAUD, NS16550HZ},
#else
{ (char *)COM1_BASE_ADDR, 0, ns16550, 256, CONS_BAUD, NS16550HZ},
#endif
{ (char *)COM2_BASE_ADDR, 0, ns16550, 256, CONS_BAUD, NS16550HZ},
#if NMOD_VGACON >0 && NMOD_FRAMEBUFFER >0
{ (char *)1, 0, fbterm, 256, CONS_BAUD, NS16550HZ },
#endif
{ 0 }
};
与第一个串口除地址不同外其它的值都相同。
这样在函数 devinit 里就会自动扫描这个数组并初始化：
在 init_fs() 里面就会调用 term_open 函数打开第6个设备的函数调用 。最后 在 函数里 scandevs 里就会处理用户的输入，并打印输出。
参考文章：
http://blog.chinaunix.net/uid-14214482-id-330781.html