Amba A7 串口打印功能实现简析

0：概述

Amba平台print函数/任务是软件调试中的重要工具，本文将分析RTOS/DSP调试信息输出的实现

 

1：RTOS/DSP调试信息输出的实现

 

1.0 RTOS/DSP调试信息概述

AmbaA7方案软件分为数个功能模块，包括有例如：RTOS，DSP，BOSS(linux)等，它们在运行时位于内存的不同位置：

[00000009]fios/dma:                0xc0000000 - 0xc007ffff [0x00080000]

[00000009] rtos + app:             0xc0100000- 0xc0e1b5ff [0x00d1b600]

[00000009]cached heap:         0xc0e1c000 - 0xc5c13fff [0x04df8000]

[00000009]non-cached heap: 0xc5c14000 - 0xc5c73fff [0x00060000]

[00000009]audio:                               0xc5c74000- 0xc5dbffff [0x0014c000]

[00000009]osd:                                   0xc5dc0000 - 0xc64cffff [0x00710000]

[00000009]ucode:                     0xc64d0000 - 0xc69cffff [0x00500000]

[00000009] dsp:                      0xc69d0000 - 0xcd5fffff [0x06c30000]

[00000009]linux:                     0xcd600000- 0xcfffffff [0x02a00000]  

本节主要描述RTOS与DSP调试信息的打印实现与相关测试命令。

 

1.1 RTOS调试信息输出的实现

1.1.1: RTOS/DSP调试信息输出原理

系统会通过printk_init创建打印信息守护任务print_daemon_task，print_daemon_task会一直等待打印事件标志位（PrintEventFlag）。

用户调用相关打印函数时，系统首先将需要打印的数据传入RTOS/DSP的调试信息缓存区，并且置位PrintEventFlag。

当OS任务调度到print_daemon_task运行时，首先判断PrintEventFlag，若标志位未置位代表打印缓存内无数据需要输出；若已置位则将RTOS/DSP的调试信息缓存区内的数据传输给串口0输出。

输出数据完成后清除PrintEventFlag，继续等待PrintEventFlag下次被用户调用printk后置位。

        

1.1.2: RTOS调试信息的实时打印

 与RTOS调试信息相关的数据，参见类型print_daemon_s，主要有以下几个：

         数组msg[MEMLOG_CORE_SIZE]就是RTOS调试信息的缓冲区，并且是循环缓冲的；对应的变量head，tail用来记录某时刻缓冲区内数据的起始下标与结束下标，很显然它们用于控制调试信息在缓冲区输入输出的。

 函数printk最终调用的vprintk_nn中实现了对RTOS调试信息缓冲区的输入操作：

缓冲区的输入有No Wrap与Wrap Around两种情况，示意图如下：

假设某时刻缓冲区如下，绿色为已有数据的区域，红色为空闲区域：

若新输入缓冲区的数据并未超过缓存区最大长度pd->msg_len，则直接拷入数据（黄色部分），移动结束位置下标tail即可（No Wrap）：

若新输入缓冲区的数据超过了缓存区最大长度，则循环拷入（Wrap Around）

新输入的缓冲区的数据，由l = vsprintf(buf, fmt,args)的l（不大于buf长度）确定，由于buf被定义为1024字节的全局数组（换言之，若单次printk的信息超过1024字节，可能出现异常），而RTOS调试信息的缓冲区总大小为#define MEMLOG_CORE_SIZE         (1024 * 128)字节，因此一般不会出现数据冲突或者丢失。

         打印任务print_daemon_task中对RTOS调试信息缓冲区的输出操作，对应vprintk_nn中的输入操作，输出就是输入对缓存区操作的逆向过程，并且最后通过uart_write写入到UART_STDIO：

 

1.1.3: RTOS调试信息的文件保存

查看打印守护任务print_daemon_task，事实上对于RTOS（以及DSP）是具有文件保存调试信息功能的，print_daemon_s的成员变量rtos_file提供文件保存功能的回调接口，并在print_daemon_task中调用：

                    

源码文件system/src/comsvc/printk2file.c下有函数：int log_open_file(int mode, char *filename)/ intlog_close_file(int mode)

调用log_open_file(0x01,"D:\\rtos_log.txt")，即可存储RTOS调试信息到文件rtos_log.txt。

但是由于打开该功能会频繁读写文件，因此具体影响未知，并且不建议打开。

1.1.4: RTOS调试信息回溯与串口命令"dmesg"

         事实上系统还提供了回溯查看RTOS/DSP调试信息的功能，并且提供命令dmesg用于查看。实现此功能的重要数据是：

  vprintk_nn每次有新的打印信息加入到调试信息缓存区后，会调用

         

保存本次信息的起始存储位置。

         dmesg会调用函数printk_get_rtos_lmsg检索到倒数第lines条消息的起始地址：        

      

最终根据第lines条消息的起始地址，输出自第lines条消息后的所有log:

        

 

1.2  DSP 调试信息输出的实现

         DSP调试信息的实现与RTOS基本原理相同。