深入分析printk函数

一、概述
printk类似于应用程序的printf，可打印变量的值，在内核出错的时候，通过加打印信息判断出错的
位置。优点是简单易用，缺点是效率低，可以需要加大量打印才能判断，对于不容易重现的内核bug，几乎
无用武之地。

二、printk原理（linux-3.3版本内核）
首先解决一个疑问：系统启动时，接上串口线，在PC打开一个串口终端（如SecuCRT），启动信息会打印在
串口终端，为什么？
在uboot下设置了bootargs console=ttyS2,115200n8，这就是uboot传给内核的变量，当内核接收了“console=”
根据后面给的串口名称就会知道你要用的是哪个串口，跟进内核看一下（全局查找“console=”）
以下只贴出函数间的调用关系，不贴出全部源码
__setup("console=", console_setup); //当匹配了uboot的“console=”字样，调用console_setup函数
console_setup
    __add_preferred_console
        strlcpy(c->name, name, sizeof(c->name)); //就是把ttyS赋给console_cmdline[i]->name
        c->index = idx;  //就是把ttyS后面的数字赋给console_cmdline[i]->index，代表第几个串口，这里是2
    
在内核启动的时候，会调用初始化函数serial8250_console_init，下面来跟踪一下
serial8250_console_init
    register_console(&serial8250_console);  //serial8250_console.name = "ttyS"
        //从这里可以看出，只有当console_cmdline[i].name与newcon->name（即serial8250_console.name）
        //相同时，才能注册串口，所以uboot传进来的参数只能是ttyS*（有的是ttySAC*）
        if (strcmp(console_cmdline[i].name, newcon->name) != 0)
            continue; 
        newcon->index = console_cmdline[i].index; //这个值是ttyS后面的数字
        console_drivers = newcon;
        exclusive_console = newcon;
因为我们看到的所有的串口打印最终都是通过printk输出的，所以接下来跟踪一下这个函数
printk
    vprintk
        console_unlock
            call_console_drivers(_con_start, _log_end);
                _call_console_drivers(start_print, cur_index, msg_level);
                    if ((msg_log_level < console_loglevel || ignore_loglevel) &&
             console_drivers && start != end)  //根据打印级别判断是否打印到串口
                 __call_console_drivers(start, end);
                     con->write(con, &LOG_BUF(start), end - start); //con即为上面的serial8250_console
                     
所以，启动内核的时候会根据uboot传递的参数注册相应串口，当我们调用printk进行打印的时候，会根据注册的串口
号来驱动硬件进行打印，最终调用的函数是serial8250_console.write = serial8250_console_write

serial8250_console_write
    uart_console_write(&up->port, s, count, serial8250_console_putchar); //看到这个函数的注释：写数据到串口，第一个参数表示哪一个串口
    // 上面这个函数真正调用的是
    serial8250_console_putchar
        serial_out(up, UART_TX, ch);

下面的就不分析了
所以printk最终都会打印在串口上，打印在哪个串口号上，是由uboot传进来的参数决定。