console_init_r()函数分析

本文介绍了一个用于初始化控制台输入输出设备的过程,包括设备的选择、初始化及环境变量设置等步骤。

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     1    /* Called after the relocation - use desired console functions */
     2    int console_init_r (void)
     3    {
     4        device_t *inputdev = NULL, *outputdev = NULL;
     5        int i, items = ListNumItems (devlist); 
// 第5行, 取得设备链中的设备数

     6        /* Scan devices looking for input and output devices */
     7        for (i = 1;
     8             (i <= items) && ((inputdev == NULL) || (outputdev == NULL));
     9             i++
    10            ) {
    11            device_t *dev = ListGetPtrToItem (devlist, i);

    12            if ((dev->flags & DEV_FLAGS_INPUT) && (inputdev == NULL)) {
    13                inputdev = dev;
    14            }
    15            if ((dev->flags & DEV_FLAGS_OUTPUT) && (outputdev == NULL)) {
    16                outputdev = dev;
    17            }
    18        }
// 7~18行,在设备链中按注册的顺序查找输入输出设备,在设备注册时 dev.flags表示此设备的类型。
// 比如这里drv_system_init,此设备是第一个注册的设备,且其dev.flags为
// DEV_FLAGS_OUTPUT | DEV_FLAGS_INPUT | DEV_FLAGS_SYSTEM 所以上面18行过后,输入输出设备都指定为
// drv_system_init里注册的设备了

    19        /* Initializes output console first */
    20        if (outputdev != NULL) {
    21            console_setfile (stdout, outputdev);
    22            console_setfile (stderr, outputdev);
    23        }
    24        /* Initializes input console */
    25        if (inputdev != NULL) {
    26            console_setfile (stdin, inputdev);
    27        }
21~27行, console_setfile做如下几件事:
1. 如果初始化该设备时注册了device_t.start,即启动设备的函数,则运行该函数,开启该设备
2. 将设备的指针存入stdio_devices[file],这应该是标准输入标准输出、标准出错。

       #define stdin        0
      #define stdout        1
        #define stderr        2
22行将标准出错定为输出设备,这样有错误信息就会通过输出设备打印出来了

    28        gd->flags |= GD_FLG_DEVINIT;    /* device initialization completed */

    29        /* Print information */
    30        puts ("In:    ");
    31        if (stdio_devices[stdin] == NULL) {
    32            puts ("No input devices available!\n");
    33        } else {
    34            printf ("%s\n", stdio_devices[stdin]->name);
    35        }

    36        puts ("Out:   ");
    37        if (stdio_devices[stdout] == NULL) {
    38            puts ("No output devices available!\n");
    39        } else {
    40            printf ("%s\n", stdio_devices[stdout]->name);
    41        }

    42        puts ("Err:   ");
    43        if (stdio_devices[stderr] == NULL) {
    44            puts ("No error devices available!\n");
    45        } else {
    46            printf ("%s\n", stdio_devices[stderr]->name);
    47        }

30~47行,将信息打印出来,这里打印出出的信息就为
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial

    48        /* Setting environment variables */
    49        for (i = 0; i < 3; i++) {
    50            setenv (stdio_names[i], stdio_devices[i]->name);
    51        }

49~51行 将信息写到环境变量中去
char *stdio_names[MAX_FILES] = { "stdin", "stdout", "stderr" };
这样环境变量里 stdin stdout stderr 都为serial

    52        return (0);
    53    }
<think>好的,我现在需要解决用户的问题:在Linux 5.15内核的PL011驱动中,没有找到amba_serial_init()函数,那么register_console()是如何被调用的? 首先,我需要回忆之前给出的答案。之前的回答提到在PL011驱动中,amba_serial_init()函数会调用register_console(),但用户指出在5.15版本中没有这个函数。这说明内核代码可能发生了变化,需要我进行更详细的代码分析。 接下来,我应该检查Linux 5.15内核的PL011驱动代码结构。可能需要访问内核源码库,或者通过在线资源查看相关文件。PL011驱动通常位于drivers/tty/serial/amba-pl011.c文件中。 如果amba_serial_init()不存在,可能驱动初始化的方式有所改变。我需要查找模块初始化的入口点,通常是module_init()宏定义的函数。例如,可能驱动现在使用更标准的UART驱动框架,注册方式不同。 另外,控制台注册可能在驱动探测函数中完成,比如在设备与驱动匹配时,probe()函数会被调用,这里可能会初始化控制台并调用register_console()。 还需要考虑设备树(Device Tree)的影响,因为现代内核更多使用设备树来配置硬件,驱动可能通过OF匹配来自动注册控制台。 同时,早期控制台(earlycon)的注册可能和普通控制台分开处理,可能在启动参数解析阶段就注册了earlycon,之后在驱动初始化时注册普通控制台。 可能还需要检查串口驱动的注册流程,例如使用uart_register_driver()和uart_add_one_port(),之后在某个阶段调用register_console()。 需要确认PL011驱动中的struct console结构体是如何定义的,以及它在何时被注册到内核。可能驱动将控制台结构体作为静态变量,并在模块初始化或设备探测时注册。 另外,需要确认内核版本之间的差异,可能从旧版本到5.15版本,PL011驱动进行了重构,导致函数名称和调用流程变化。 总结可能的步骤: 1. 查找Linux 5.15中amba-pl011.c的模块初始化函数。 2. 检查驱动如何注册控制台,可能通过probe函数或新的初始化流程。 3. 确认register_console()的调用位置,可能隐藏在宏或辅助函数中。 4. 分析设备树绑定和驱动匹配机制,确定控制台注册的触发条件。 5. 对比旧版本和5.15版本的代码差异,理解变化点。 过程中需要注意内核代码的模块化设计,以及UART子系统可能的框架变更,比如使用serial_core提供的API进行注册,而具体的控制台注册可能集成在这些流程中。</think>在 Linux 5.15 内核中,PL011 驱动(`amba-pl011.c`)的代码结构已发生变化,**`amba_serial_init()` 函数确实不再直接存在**。控制台注册的流程通过 **UART 框架的模块化设计** 和 **设备探测机制** 实现。以下是详细分析: --- ### 一、代码结构变化:从旧版本到 5.15 在较旧内核版本(如 4.x)中,PL011 驱动使用 `amba_serial_init()` 作为模块入口函数,直接调用 `register_console()`。 **Linux 5.15 的 PL011 驱动已重构**,改为遵循更标准的 **UART 驱动模型**,通过 `module_platform_driver()` 宏注册驱动,并将控制台注册集成到 **设备探测阶段**。 --- ### 二、关键代码路径分析(Linux 5.15) #### 1. **模块初始化入口** PL011 驱动通过 `module_platform_driver()` 宏注册驱动,入口函数隐式定义为: ```c // drivers/tty/serial/amba-pl011.c module_platform_driver(pl011_driver); ``` 其中 `pl011_driver` 是 `struct platform_driver` 的实例,其定义如下: ```c static struct platform_driver pl011_driver = { .probe = pl011_probe, // 设备探测函数 .driver = { .name = "pl011", .of_match_table = pl011_of_match, // 设备树匹配表 }, }; ``` #### 2. **控制台注册流程** 控制台注册发生在 **设备探测阶段**(`pl011_probe()` 函数): ```c static int pl011_probe(struct platform_device *pdev) { ... // 初始化 UART 端口 uart_add_one_port(&amba_reg, &uap->port); // 如果是控制台设备,注册控制台 if (uap->port.cons && uap->port.cons->index == -1) register_console(uap->port.cons); ... } ``` #### 3. **控制台结构定义** PL011 的控制台定义通过 `CONSOLE_PARAM` 宏绑定到 UART 驱动: ```c // 控制台定义(静态结构体) static struct console pl011_console = { .name = "ttyAMA", .write = pl011_console_write, .device = uart_console_device, .flags = CON_PRINTBUFFER | CON_ANYTIME, .index = -1, // 自动分配索引 .data = &amba_reg, // 关联到 UART 驱动 }; // 在设备树匹配时激活控制台 OF_EARLYCON_DECLARE(pl011, "arm,pl011", pl011_early_console_setup); ``` --- ### 三、触发注册的条件 控制台的注册需要满足以下条件: 1. **内核命令行参数指定控制台** 例如 `console=ttyAMA0`,内核在启动时会匹配设备树中的 PL011 节点。 2. **设备树中的兼容性标识** 设备树节点需包含 `compatible = "arm,pl011"`,驱动匹配后触发 `pl011_probe()`。 3. **控制台标志配置** `pl011_console` 的 `flags` 字段包含 `CON_PRINTBUFFER`,表示需要注册为初始控制台。 --- ### 四、早期控制台(Earlycon)的特殊处理 对于内核启动早期的输出,PL011 通过 **`EARLYCON_DECLARE()`** 宏注册早期控制台: ```c // 定义 earlycon 参数解析和初始化 OF_EARLYCON_DECLARE(pl011, "arm,pl011", pl011_early_console_setup); // 内核启动时解析 "earlycon=..." 参数,调用 pl011_early_console_setup() static int __init pl011_early_console_setup(struct earlycon_device *device, const char *opt) { ... device->con->write = pl011_early_write; register_console(device->con); // 注册早期控制台 ... } ``` --- ### 五、代码调用流程总结(Linux 5.15) | 步骤 | 关键操作 | 代码位置 | |------|----------|----------| | 1. 模块加载 | `module_platform_driver()` 注册驱动 | `amba-pl011.c` | | 2. 设备树匹配 | 通过 `pl011_of_match` 匹配设备树节点 | `amba-pl011.c` | | 3. 设备探测 | 调用 `pl011_probe()`,初始化端口 | `pl011_probe()` | | 4. 控制台注册 | 在 `pl011_probe()` 中调用 `register_console()` | `pl011_probe()` | | 5. 早期控制台 | 通过 `OF_EARLYCON_DECLARE` 注册 | `earlycon.c` | --- ### 六、对比旧版本的变化 | 版本 | 注册方式 | 调用位置 | |------------|------------------------------|---------------------| | Linux 4.x | 直接通过 `amba_serial_init()` | 模块初始化函数 | | Linux 5.15 | 集成到设备探测 (`probe()`) | `pl011_probe()` | --- ### 七、设计意义 1. **模块化与延迟绑定** 控制台注册推迟到设备实际存在时(由设备树或ACPI触发),避免冗余初始化。 2. **统一UART框架** 通过 `uart_add_one_port()` 和 `register_console()` 分离端口与控制台逻辑,提高代码复用性。 3. **动态适配** 支持同一驱动管理多个PL011实例(如多串口芯片),每个实例独立注册控制台。 --- ### 总结 在 Linux 5.15 中,PL011 驱动的 `register_console()` 调用流程已重构为 **设备探测驱动模型**: 1. 通过 `module_platform_driver()` 注册驱动。 2. 在设备树匹配后触发 `pl011_probe()`。 3. 在 `probe()` 函数中根据条件调用 `register_console()`。 这种改进使控制台注册更灵活,更好地支持动态硬件管理和设备树配置。
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