2.2 UART

要输出 "Hello World!"，一个关键问题是由哪个设备输出？一台计算机拥有许多输出 设备，如显示器，声卡，串口。而在虚拟机 qemu 上，uart 串口是常用的 输出设备。

查看 riscv64-virt.dts uart 部分

uart@10000000 {
  interrupts = <0x0a>;
  interrupt-parent = <0x03>;
  clock-frequency = "\08@";
  reg = <0x00 0x10000000 0x00 0x100>;
  compatible = "ns16550a";
};

• reg = <0x10000000 0x100> - uart 设备占用的地址空间
• compatible = "ns16550a" - uart 设备和 ns16550a 兼容

使用 uart 设备

通过设备描述，得知 riscv virt 的 uart 设备和 ns16550a 兼容，即该设备工作方式 和 ns16550a 相同，可以按照 ns16550a 的方式使用，也就是驱动。

通常设备都会将其控制寄存器映射在地址空间上，通过读写地址来使用这些设备，这种 方式就称为设备驱动。

重点参照 ns16550a 控制简介

ns16550a 占用了 256 个字节的地址空间，但仅使用了 10 个字节的有效空间。并且从 0x10000000 起，每个字节代表一个功能寄存器，但特例是 RHR 和 THR 即读写通道。 读写通道均映射在该地址上，并通过读写指令来区分其功能。

• RHR - 0x1000000 + 0x0 - 读寄存器
• THR - 0x1000000 + 0x0 - 写寄存器
• IER - 0x1000000 + 0x1
• FCR - 0x1000000 + 0x2
• ISR - 0x1000000 + 0x3
• LCR - 0x1000000 + 0x4
• MCR - 0x1000000 + 0x5
• LSR - 0x1000000 + 0x6
• MSR - 0x1000000 + 0x7
• SPR - 0x1000000 + 0x8

通过以上信息可知，往 THR 写入字符即可进行输出。