Imx8串列埠故障案例分析
最近解決一故障——在imx8qxp單板按“上下鍵”或者貼上較長命令均會導致系統宕機。最後查出來是驅動移植問題。在此做下記錄，免得以後忘記，也對以後有類似串列埠問題提供一個參考。
故障描述已經比較清楚，只出現在imx8qxp單板，所以跟單板是有關係的。只在“上下鍵”或其他功能鍵如“HOME、END”等以及貼上較長命令情況下出現，而其他普通輸入按鍵沒有問題，可以從這幾個功能鍵的差異入手。
網上查閱資料發現這幾個按鍵都是由一連串字元組成的，不單單是一個ASCII鍵值，程式段例項如下：
| case KEY_CURSOR_UP: hit |= add("\033[A"); break; case KEY_CURSOR_DOWN: hit |= add("\033[B"); break; case KEY_CURSOR_LEFT: hit |= add("\033[D"); break; case KEY_CURSOR_RIGHT: hit |= add("\033[C"); break; case KEY_CURSOR_HOME: hit |= add("\033[1~"); break; case KEY_CURSOR_END: hit |= add("\033[4~"); break; case KEY_PAGE_UP: hit |= add("\033[5~"); break; case KEY_PAGE_DOWN: hit |= add("\033[6~"); break; case KEY_INSERT: hit |= add("\033[2~"); break; case KEY_DELETE: hit |= add("\033[3~"); break; case KEY_F1: hit |= add("\033OP"); break; |
其中‘\033’就是ESC，所以“UP鍵”就由ESC、[、A三個字元組成，也就是你在串列埠終端敲擊一個“UP鍵”，實際上是同時送給串列埠三個字元‘ESC’、‘[’、‘A’。
在程式中打點除錯，發現每當按下“UP鍵”時，串列埠驅動程式只能收到‘ESC’、‘[’字元，第三個字元怎麼也收不到，更糟糕的是後續所有按鍵都會丟失。整個串列埠模組處於“假死”狀態。為什麼說“假死”，是因為我的整個功能模組是正常執行的，列印這些都是正常的，只是按鍵沒有反應，也就是讀不到鍵值，串列埠中斷都可以正常的收到。
對比linux驅動，發現imx8系列都用同一個驅動程式，路徑在drivers/tty/serial/fsl_lpuart.c。在初始化流程中會對串列埠的讀寫中斷、FIFO、DMA以及WATERMASK等功能進行設定。我們的系統中為簡單起見並沒有使能FIFO、DMA及WATERMASK等功能，只用其來實現簡單的按鍵收發而已。我們的初始化流程也並沒有問題。
無賴只能將串列埠所涉及的暫存器打出來對比，看正常情況和“假死”情況狀態暫存器能不能給出一些提示。果然，打暫存器才是發現硬體故障的核心手段。“假死”情況狀態暫存器中設定了一個“OR”標誌位。手冊中對這個標誌位是這樣描述的：
注意其中高亮顯示的那句話——當ORflag被置位時，即使資料快取中有足夠的空間，也不會有資料往裡面存。
難怪後面的按鍵都沒有反應，原來是OR這個標誌被置位了。那什麼情況下，OR標誌位會被置位呢？上圖中也給出了描述，就是接收資料的暫存器溢位了。
回想下故障現象，“UP鍵”會同時給出3個字元、貼上較長命令也相當於同時傳送了較多字元，這讓預設只有一個字元的資料暫存器怎麼來得急接收。
找到問題之後，果斷將linux中的使能FIFO功能的程式段copy過來，驗證一下，OK，問題得到解決。本來還想在OR標誌被置位後，來個清除處理的，後來看linux貌似也沒有處理，只是將overrun計數器進行了++操作，也就作罷。本來一旦出現OR標誌，即使清楚了對後續串列埠輸入不會有影響，但丟失的資料還是找不回來，而且還會隱藏故障現象。那就這麼地吧。