CN102662844A - 一种linux内核启动时数据跟踪的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种linux内核启动时数据跟踪的方法，在linux内核启动时，将启动数据直接写入到串口输出寄存器。本发明能够调试内核的前提是引导区的引导程序（bootloader）已经正常工作，串口在bootloader下能正常打印信息。在内核执行平台初始化函数之前，串口设置寄存器使用的还是bootloader阶段设置的功能，我们可以直接往串口输出寄存器中写数据，使串口输出我们需要的信息。

Description

一种linux内核启动时数据跟踪的方法

技术领域

本发明涉及通信终端领域，具体的说是通信终端中嵌入式软件的调试方法，该方法中可以跟踪linux内核启动时printk盲区的数据。

背景技术

近年来，随着计算技术、通信技术的飞速发展，特别是互联网的迅速普及和3C（计算机、通信、消费电子）合一的加速，微型化和专业化成为发展的新趋势，嵌入式产品成为信息产业的主流，而嵌入式linux操作系统依据依据其先天的开源优势、强大的网络支持、完整的工具链和广泛的硬件支持等特点，是嵌入式产品的首先操作系统。

嵌入式linux操作系统是靠bootloader引导启动的。Bootloader的作用之一就是把操作系统映像文件拷贝到RAM中去，然后跳转到它的入口处去执行。

为保证linux系统能够正常运行，在开发阶段对内核的调试是避免不了的操作步骤。

目前，常规调试方法如下：

在我们日常的嵌入式开发调试中，最常用也是最有效的方法是跟踪查看串口输出数据，如果一个系统没有串口输出功能，对开发人员来说是最可怕的，特别是在Linux操作系统中。Linux内核中最常用的调试方法是使用printk函数把相应的数据输出到串口，其实现方法是在printk()-> vprintk()函数中使用了一个printk_buf[1024]的临时缓冲区，用来处理一次传给printk的数据的格式化操作，最后将格式化过的临时数据存储到printk_buf数组中的数据通过emit_log_char函数一个一个的输送到log_buf[]--真正的所有待打印数据的缓冲区，在硬件平台初始化完成后输出到串口。但是在硬件平台初始化完成之前，如果系统不能正常运行，那么printk缓冲区的数据是没有办法输出到串口的。而此时，如果能够在显示屏或者其它地方看到启动过程中的数据将对不能正常运行的系统故障定位将是非常直观的，定位故障点对解决故障是非常重要的。

发明内容

为解决目前linux内核启动时，串口控制寄存器初始化完成之前不能及时对启动数据进行跟踪所带来的不便，本发明提供一种在linux内核启动时及时显示启动数据的内核数据跟踪方法。

本发明为了完成其技术目的所采用的技术方案是：一种linux内核启动时数据跟踪的方法，在linux内核启动时，将启动数据直接写入到串口输出寄存器。

进一步的，上述的linux内核启动时数据跟踪的方法中：linux内核启动过程中包括以下步骤：

步骤A、启动linux内核的步骤；

步骤B、将启动数据写入到串口寄存器的步骤。

本发明能够调试内核的前提是引导区的引导程序（bootloader）已经正常工作，串口在bootloader下能正常打印信息。在内核执行平台初始化（console_ini）函数之前，串口设置寄存器使用的还是bootloader阶段设置的功能，我们可以直接往串口输出寄存器中写数据，使串口输出我们需要的信息。

具体实施方式

实施例1，本实施例中能够在内核阶段调试时有效弥补printk功能的先天性缺陷，做到对嵌入式linux内核的全方位跟踪，保证嵌入式产品的稳定运行。

首先查看bootloader阶段串口发送的方法，其次直接把实现方法拷贝到linux内核初始化代码中。下面以boardcom的硬件平台bcm5358u为例，说明解决方法。

1、查看bootloader阶段串口发送数据的操作方法。bootloader阶段串口的初始化是在bcm5358u/bcm_serial.c文件中实现的，最终调用函数NS16550_putc

void NS16550_putc (char c)

{

    unsigned int status;

    do {

      status = R_UART_LSR & LSR_TXRDY;

    } while( !status );

   R_UART_DATA = c;

}

找到其使用的寄存器的地址，如下：

#define CFG_NS16550_COM1 (( (0x18000000 & 0x1fffffff) | 0xa0000000) + 0x300) 

#define R_UART_DATA    (*(volatile unsigned char*)((void*)CFG_NS16550_COM1+0x0))

#define R_UART_LSR      (*(volatile unsigned char*)((void*)CFG_NS16550_COM1+0x5))

#define    LSR_TXRDY 0x20

2、把串口发送操作的实现方法直接拷贝到内核。Linux内核的C语言部分初始化是从init/main.c中的start_kernel（）函数开始启动，为了简单起见，把上述函数及宏定义拷贝到main.c中，并封装成debug_prints函数:

void debug_prints(char *s)

{

    while (*s) {

         NS16550_putc (*s++);

    }

}

3、执行效果

在start_kernel函数开始处按顺序添加如下操作：

printk("\nprintk:start_kernel is starting\n");

debug_prints("\ndebug_prints:start_kernel is starting\n");

如果debug_prints函数能够在printk函数之前输出信息，说明验证成功。编译内核后查看相应的串口输出信息如下：

Starting kernel……

debug_prints:start_kernel is starting

printk:start_kernel is starting。 

Claims (2)

1.一种linux内核启动时数据跟踪的方法，其特征在于：在linux内核启动时，将启动数据直接写入到串口输出寄存器。

2.根据权利要求1所述的linux内核启动时数据跟踪的方法，其特征在于：linux内核启动过程中包括以下步骤：

步骤A、启动linux内核的步骤；

步骤B、将启动数据写入到串口寄存器的步骤。