一、初步結論
1．如何把字符串放到緩存，如何從緩存寫到串口。
首先是在關中斷，關調度，保持logbuf_lock自旋鎖的情況下，將數據格式化後，放到printk_buf緩衝區，其大小爲1K，也就是說，每次printk只能打印1K的內容。格式化完畢後，將數據再複製到log_buf緩衝區。由於在向串口輸出的過程中，會暫時打開自旋鎖，所以在SMP下，其他CPU可能繼續向log_buf中存放數據，並由驅動輸出。簡單的說：調用一次printk，需要打印的並不僅僅是本次printk需要輸出的內容，還可能有其他CPU上輸出的內容。
從緩存中輸出到真實的設備是由註冊的控制檯個數決定的。註冊多少個設備，就向多少個設備輸出。也就是說，如果註冊了兩個串口控制檯，那麼關中斷的時間就會增加一倍。
2．採用中斷還是輪詢。
採用的是輪詢方式。
二、代碼流程詳細分析
Printk的主要流程由vprintk輔助函數實現。
Vprintk的流程如下：
1．關搶佔。這是因爲需要調用smp_processor_id，如果不關調度，並且是在異常或者內核線程中調用printk的話，可能會導致任務飄移到其他CPU，從而導致後續邏輯判斷錯誤。
2．如果當前上下文是在異常中，那麼異常可能是printk引起的，由於後續會使用logbuf_lock自旋鎖，爲了防止自旋鎖嵌套，導致系統死鎖，調用zap_locks，復位自旋鎖。
3．關中斷，並獲得logbuf_lock自旋鎖，以保護printk_buf緩衝區，這樣即使是在SMP上，printk打印出來的內容都不會交錯輸出。
4．將格式化的信息輸出到printk_buf緩衝區，並複製到log_buf。
5．使用down_trylock非阻塞的申請console_sem信號量。視情況進入以下處理流程：
A：如果申請成功，則將log_buf中的內容輸出到物理設備上。
B：如果申請失敗，則開中斷並釋放自旋鎖，並退出。本次輸出到printk_buf緩衝區的內容，由其他printk執行路徑輸出到物理設備上。所以，某次printk輸出到物理設備上的內容，並不一定僅僅是本次傳遞給printk的內容，還有可能是其他CPU上的printk輸出到緩衝區中的內容。
當printk向緩衝區輸出申請console_sem信號量成功後，printk會向物理設備輸出，在這個過程中，會臨時釋放自旋鎖，以允許其他CPU向緩衝區中輸出內容。具體流程如下：
1．暫時釋放logbuf_lock自旋鎖，這樣，其他CPU可以向log_buf緩衝區中輸出數據。
2．調用release_console_sem向物理設備輸出內容。
3．release_console_sem首先在循環執行如下流程：
A：得到當前log_buf緩衝區的起始地址和物理地址。如果沒有新的數據，則退出。新的數據可能是其他cpu調用printk輸出到緩衝區中的。
B：打開自旋鎖，允許其他CPU向緩衝區中輸出數據。
C：調用call_console_drivers將當前緩衝區中的內容輸出到物理設備。本次輸出的內容，不包含釋放自旋鎖後，其他CPU向緩衝區中輸出的內容。
4． 循環結束後，release_console_sem判斷本次printk是否確實輸出了數據（當printk參數爲空串時，可能沒有數據），如果有數據輸出，就喚醒klogd進程。
call_console_drivers函數首先將輸出內容按行分拆，並將每行數據傳遞給當前註冊的所有控制檯設備，調用控制檯驅動將數據打印出來。由於整個過程都處於關中斷狀態，所以，只要某個註冊的控制檯驅動是慢速設備，都會影響到關中斷的時間。更爲嚴重的是：如果某個CPU在調用printk輸出期間，其他CPU也準備向控制檯輸出，那麼其他CPU也會因爲申請不到logbuf_lock自旋鎖而處於忙等狀態。
串口驅動函數：
耗時的過程是向串口等慢速設備輸出數據的過程。由於printk可以在中斷中使用，所以也決定了驅動不能採用中斷方式，而必須是輪詢串口的方式。
8250串口驅動回調函數serial8250_console_write實現了控制檯write回調。這個函數的流程如下：
1．首先調用一下NMI軟件狗回調函數。看來串口驅動已經意識到慢速設備對系統的影響了。但是這個回調沒有辦法解決硬件狗的問題。
2．關中斷。
3．對需要輸出的每個字符，回調serial8250_console_putchar函數。
4．最費時的地方就在serial8250_console_putchar中。它調用wait_for_xmitr(up, UART_LSR_THRE);一句，輪詢串口狀態。直到串口可寫，才向串口輸出一個字符。
5．恢復中斷狀態。實際上，在printk上下文中，中斷此時仍然是關閉的，直到log_buf緩衝區中的所有數據都輸出到串口。