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串口調試是開發(fā)人員在硬件調試中經常遇到的問題之一。在 Linux 環(huán)境下，串口調試也是一項復雜的任務。本文將介紹在 Linux 環(huán)境下串口調試的全過程，并提供源代碼以供參考。
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1. 準備工作
在進行串口調試之前，需要先準備一些工具和設備。需要一臺 Linux 機器以及一個串口轉 USB 線纜。需要安裝一些必要的軟件，如 minicom 等。需要連接串口轉 USB 線纜到要調試的硬件設備上。
2. 配置串口
在 Linux 環(huán)境下，串口配置分為兩部分：內核配置和用戶空間配置。內核配置主要是針對硬件的，而用戶空間配置則是針對軟件的。
2.1 內核配置
在進行內核配置之前，需要確定 CPU 架構。在我們的例子中，我們使用的是 x86 架構。接著，我們需要在內核配置文件中添加以下配置：
“`c
CONFIG_SERIAL_8250=y
CONFIG_SERIAL_8250_CONSOLE=y
CONFIG_SERIAL_8250_NR_UARTS=4
CONFIG_SERIAL_8250_RUNTIME_UARTS=1
CONFIG_SERIAL_CORE=y
CONFIG_SERIAL_CORE_CONSOLE=y
CONFIG_SERIAL_UARTLITE=y
CONFIG_SERIAL_CORE_IRQ=y
CONFIG_SERIAL_CORE_AMBA_PL011=y
“`
以上配置表示啟用串口驅動，并開啟控制臺。其中，`CONFIG_SERIAL_8250_NR_UARTS` 表示更大串口數量，`CONFIG_SERIAL_8250_RUNTIME_UARTS` 表示當前使用的串口數量。`CONFIG_SERIAL_CORE_AMBA_PL011` 表示使用 PL011 串口控制器，這個需要根據硬件具體情況進行調整。
2.2 用戶空間配置
在用戶空間中，我們需要配置 minicom。在安裝 minicom 后，我們需要對其進行配置?？梢酝ㄟ^以下命令進行配置：
“`bash
sudo minicom -s
“`
通過此命令，我們可以設置串口波特率、數據位、奇偶校驗位等參數。配置完成后，我們就可以使用 minicom 進行串口調試了。
3. 編寫串口調試程序
在實際開發(fā)中，我們經常需要編寫一些簡單的串口調試程序。下面是一個串口輸出 “Hello, world!” 的例子：
“`c
#include
#include
#include
int mn()
{
int fd;
struct termios options;
char buf[] = “Hello, world!\n”;
fd = open(“/dev/ttyUSB0”, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
if (fd
{
perror(“open”);
return -1;
}
fcntl(fd, F_SETFL, 0);
tcgetattr(fd, &options);
cfsetispeed(&options, B9600);
cfsetospeed(&options, B9600);
options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_iflag &= ~INPCK;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_cc[VTIME] = 0;
options.c_cc[VMIN] = 1;
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
write(fd, buf, sizeof(buf));
close(fd);
return 0;
}
“`
以上代碼首先打開串口 `/dev/ttyUSB0`，之后通過 `tcsetattr()` 函數進行串口配置，如設置波特率、數據位、奇偶校驗等。使用 `write()` 函數輸出 “Hello, world!”。
4.
相關問題拓展閱讀：
Linux發(fā)行版自帶u to serial驅動，以模塊方式編譯驅動，在內核源握碰棚代碼目錄下運段則行Make MenuConfig選擇Devces
drivers–>USB seupport–> USB Serial Converter support
–> USB driver for G and CDMA modems & USB Generic
Serial Driver，保存退出。運行make
內核中的bug也是多種多樣的。它們的產生有無數的原喚運因，同時表象也變化多端。從隱藏在源代碼中的錯誤到展現在目擊者面前的bug，其發(fā)作往往是猜簡一系列和兆梁連鎖反應的事件才可能出發(fā)的。雖然內核調試有一定的困難，但是通過你的努力和理解，說不定你會喜歡上這樣的挑戰(zhàn)。
最近工作在調試u虛擬串口，讓其作為kernel啟動的調試串口老埋，以及user空間的輸入輸出控制臺。
利用這個機會，學習下printk如何選擇往哪個console輸出以及user空間下控制臺如何選擇，記錄與此，與大家共享，也尺含絕方便自己以后翻閱。
Kernel版本號：3.4.55
依照我的思路（還是時間順序）分了4部分，指定kernel調試console ， kernel下printk console的選擇 ，kernel下console的注冊，user空間console的選陵姿擇。
一 指定kernel調試console
首先看kernel啟動時如何獲取和處理指定的console參數。
kernel的啟動參數cmdline可以指定調試console，如指定‘console=ttyS0,115200’,
kernel如何解析cmdline，我之前寫了一篇博文如下：
根據之前的分析，cmdline中有console=xxx，start_kernel中parse_args遍歷.init.setup段所有obs_kernel_param。
kernel/printk.c中注冊了‘console=’的解析函數console_setup（注冊了obs_kernel_param），所以匹配成功，會調用console_setup來解析，如下：
view plain copy
static int __init console_setup(char *str)
{
char buf.name) + 4>; /* 4 for index */
char *s, *options, *brl_options = NULL;
int idx;
#ifdef CONFIG_A11Y_BRAILLE_CONSOLE
if (!memcmp(str, “brl,”, 4)) {
brl_options = “”;
str += 4;
} else if (!memcmp(str, “brl=”, 4)) {
brl_options = str + 4;
str = strchr(brl_options, ‘,’);
if (!str) {
printk(KERN_ERR “need port name after brl=\n”);
return 1;
}
*(str++) = 0;
}
#endif
/*
* Decode str into name, index, options.
*/
if (str >= ‘0’ && str = ‘0’ && *s name, name, sizeof(c->name));
c->options = options;
#ifdef CONFIG_A11Y_BRAILLE_CONSOLE
c->brl_options = brl_options;
#endif
c->index = idx;
return 0;
}
kernel利用結構體數組console_cmdline,最多可支持8個cmdline傳入的console參數。
__add_preferred_console將name idx options保存到數組下一個成員console_cmdline結構體中，如果數組中已有重名，則不添加，并置selected_console為最新添加的console_cmdline的下標號。
比如cmdline中有“console=ttyS0,console=ttyS1,9600”
則在console_cmdline數組中console_cmdline代表ttyS0，console_cmdline代表ttyS1，而selected_console=1.
二 kernel下printk console的選擇
kernel下調試信息是通過printk輸出，如果要kernel正常打印，則需要搞明白printk怎么選擇輸出的設備。
關于printk的實現原理，我在剛工作的時候寫過一篇博文，kernel版本是2.6.21的，但是原理還是一致的，可供參考：
printk首先將輸出內容添加到一個kernel緩沖區(qū)中，叫l(wèi)og_buf，log_buf相關代碼如下：
view plain copy
#define MAX_CMDLINECONSOLES 8
static struct console_cmdline console_cmdline;
static int selected_console = -1;
static int preferred_console = -1;
int console_set_on_cmdline;
EXPORT_SYMBOL(console_set_on_cmdline);
/* Flag: console code may call schedule() */
static int console_may_schedule;
#ifdef CONFIG_PRINTK
static char __log_buf;
static char *log_buf = __log_buf;
static int log_buf_len = __LOG_BUF_LEN;
static unsigned logged_chars; /* Number of chars produced since last read+clear operation */
static int saved_console_loglevel = -1;
log_buf的大小由kernel menuconfig配置，我配置的CONFIG_LOG_BUF_SHIFT為17，則log_buf為128k。
printk內容會一直存在log_buf中，log_buf滿了之后則會從頭在開始存，覆蓋掉原來的數據。
根據printk的實現原理，printk最后調用console_unlock實現log_buf數據刷出到指定設備。
這里先不關心printk如何處理log buf數據(比如添加內容級別)，只關心printk如何一步步找到指定的輸出設備，根據printk.c代碼，可以找到如下線索。
printk->vprintk->console_unlock->call_console_drivers->_call_console_drivers->_call_console_drivers->__call_console_drivers
看線索更底層__call_console_drivers代碼。如下：
view plain copy
/*
* Call the console drivers on a range of log_buf
*/
static void __call_console_drivers(unsigned start, unsigned end)
{
struct console *con;
for_each_console(con) {
if (exclusive_console && con != exclusive_console)
continue;
if ((con->flags & CON_ENABLED) && con->write &&
(cpu_online(p_processor_id()) ||
(con->flags & CON_ANYTIME)))
con->write(con, &LOG_BUF(start), end – start);
}
}
for_each_console定義如下：
view plain copy
/*
* for_each_console() allows you to iterate on each console
*/
#define for_each_console(con) \
for (con = console_drivers; con != NULL; con = con->next)
遍歷console_drivers鏈表所有console struct，如果有exclusive_console，則調用與exclusive_console一致console的write，
如果exclusive_console為NULL，則調用所有ENABLE的console的write方法將log buf中start到end的內容發(fā)出。
可以看出，execlusive_console來指定printk輸出唯一console，如果未指定，則向所有enable的console寫。
默認情況下execlusive_console=NULL，所以printk默認是向所有enable的console寫！
只有一種情況是指定execlusive_console，就是在console注冊時，下面會講到。
到這里就很明了了，kernel下每次printk打印，首先存log_buf，然后遍歷console_drivers，找到合適console(execlusive_console或所有enable的)，刷出log。
minicom
minicom 是一款啟動速度快，功能強大的串口終端調試工具，當然缺點就是純字符界面，沒有圖形界面的調試工具看起來直觀方便，但是它功能十分強大，并且在一些沒有屏幕的嵌入式主板上運行頗有用處。下面給出具體的安裝與使用教程：
安裝：apt-get install minicom
使用流程：
安裝完畢后通過命令 “minicom” 運行軟件，首頁已經給了使用說明，Minicom 使用經常遇到三個鍵的組合操作，如 “CTRL-A Z”，這表示先同時按下 CTRL 和 “A”（不區(qū)分大寫），然后松開此二鍵再按下 “Z”。按照此方法，打開幫助說明：
可以看到有很多功能，這里只進行初步演示坦梁，按下 “O” 進入配置頁，如下：
選擇 “Serial port setup” 選項，然后按回車進入串口設置頁，如下：
根據我們系統中的實際串口設備名更改成以下設置，如下圖所示：
設置好以后知信春返回到上一級，選擇 “Save setup as dfl” 進行保存即可，然后 Exit。確保串口設備已經接入后，重新運行 minicom 軟件，就可以進行串口數據的收發(fā)了，如果沒有發(fā)現設置的串口設備 minicom 運行會提示出錯，如下所示：
如果需要修改設置，那么需要運行 “minicom -s” 重新進行設置。搭耐在配置正確的情況下，連接我的 Openwrt 開發(fā)板進行通訊演示：
關于linux 串口調試 源代碼的介紹到此就結束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關注本站。
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