kernel log

不念不忘少年蓝@ 2022-06-01 02:11 201阅读 0赞

http://blog.csdn.net/guan506713512/article/details/45391893

# kernel log #

转载  2015年04月30日 10:47:48

在开发Linux device Driver或者跟踪调试内核行为的时候经常要通过Log API来trace整个过程，Kernel API printk() 是整个Kernel Log机制的基础API，几乎所有的Log方式都是基于printk来实现的。

利用printk，我们可以像开发C应用中printf接口一样印log，最简单的方式，我们只要把需要打印的内容传给printk函数就可以了，如下：

> printk("This is just an example!!");

当然使用printk还有一些需要注意的地方，在详细讲述之前我们先分析一下printk()实现，其流程大致如下图所示：

![printk flow][]

从上图可以看出，printk的流程大致可以分为两步：

1.  将所有Log输出到内核的Log buffer，该Log Buffer是一个循环缓冲区，其地址可以在内核中用log\_buf变量访问。
2.  根据设定的Log级别决定是否将Log输出到Console。

所以我们打印的log会走向两个位置：

1.  Log Buffer，该Buffer的内容可以在user space通过/proc/kmsg来访问。
2.  Console，Console的实现可以有很多，目前我们用到的有UART Console和RAM Console。拿UART Console来说，通向UART Console的log会在对应的UART端口打印出来。而RAM Console也是我们一种重要的Debug手段。

对于console log，不可避免的对系统的性能有损失，尤其是像UART Log这种收到硬件传输效率影响的。所以对于console log设置了两道关卡。第一个是对Log级别进行过滤，只能输出高优先级的log；第二个是为UART Console设置单独的开关，在不必要的时候可以将其关闭以提高系统性能。

在这里我们提到了Log Level的概念，那什么是Log Level呢？

LOG 优先级

Log Level，也叫做Log优先级，为了能够区分各个Log的重要程度，printk机制设计了若干Log级别以作区分。当我们读取log buffer （adb shell cat /proc/kmsg）的时候可以看到如下的log，在每一行Log的前面有一对尖角号，里面包含一个数字，这个数字即为这行Log优先级。

<6>\[  641.908202\] (0)\[130:healthd\]healthd: battery l=26 l2=50 v=3859 t=30.0 h=2  
<4>\[  641.908685\] (0)\[64:bat\_thread\_kthr\]\[0x4\]=0x9b \[0x5\]=0x4 \[0x6\]=0x70  
<6>\[  641.914564\] (0)\[130:healthd\]healthd: battery l=26 l2=50 v=3859 t=30.0 h=2  
<4>\[  643.716514\] (0)\[0:swapper/0\]\[printk\_delayed:start\]  
<4>\[  643.717113\] (0)\[0:swapper/0\]\[WDK\], local\_bit:0x0, cpu:0,RT\[643706704575\]  
<4>\[  643.717120\] (0)\[0:swapper/0\]\[WDK\], local\_bit:0x1, cpu:0, check bit0x:1,RT\[6  
<4>\[  643.717127\] (0)\[0:swapper/0\]\[WDK\]: kick Ex WDT,RT\[643706714498\]  
<4>\[  643.717134\] (0)\[0:swapper/0\]\[thread:86\]\[RT:643706722652\] 2013-01-01 00  
<4>\[  643.721143\] (0)\[0:swapper/0\]\[printk\_delayed:done\]  
<7>\[  644.916496\] (0)\[0:swapper/0\]\[ccci/ctl\] (1)get\_txpower(0): 16  
<7>\[  644.916520\] (0)\[0:swapper/0\]\[ccci/ctl\] (1)get\_txpower(1): 16  
<7>\[  644.916540\] (0)\[0:swapper/0\]\[ccci/ctl\] (1)get\_txpower(2): 16  
<6>\[  644.916663\] (0)\[96:flush-179:0\]\[BLOCK\_TAG\] BDI\_Flush statistic in timeline  
<6>\[  644.916682\] (0)\[96:flush-179:0\]\[BLOCK\_TAG\] BDI\_Flush \[(PID):cnt\] -- (  96

完整的8个级别的定义可以参考下表，值越小级别越高：

<table style="border-width:0px; border-spacing:0px; border-collapse:collapse; color:rgb(53,54,48); font-family:Verdana,'Microsoft YaHei',Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:1em; line-height:20px; display:inline"> 
 <tbody style=""> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑"><span style="font-weight:700">宏定义</span></span> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑"><span style="font-weight:700">级别</span></span> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑"><span style="font-weight:700">描述</span></span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑"><span style="font-weight:700">KERN_EMERG</span></span> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑">"&lt;0&gt;"</span> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑">紧急信息，此信息会引起系统崩溃</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑"><span style="font-weight:700">KERN_ALERT</span></span> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <div style=""> 
      <span style="font-family:微软雅黑">"&lt;1&gt;"</span> 
     </div> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑">提示要马上采取某些行动</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑"><span style="font-weight:700">KERN_CRIT</span></span> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <div style=""> 
      <span style="font-family:微软雅黑">"&lt;2&gt;"</span> 
     </div> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑">关键信息，通常有严重的软件或者硬件问题发生了</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑"><span style="font-weight:700">KERN_ERR</span></span> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <div style=""> 
      <span style="font-family:微软雅黑">"&lt;3&gt;"</span> 
     </div> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑">通常用来报告错误，例如设备驱动通常会用来报告硬件操作失败等</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑"><span style="font-weight:700">KERN_WARNING</span></span> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <div style=""> 
      <span style="font-family:微软雅黑">"&lt;4&gt;"</span> 
     </div> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑">警告信息，用来警告那些并不会造成严重的系统异常的问题</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑"><span style="font-weight:700">KERN_NOTICE</span></span> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <div style=""> 
      <span style="font-family:微软雅黑">"&lt;5&gt;"</span> 
     </div> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑">用于正常但是值得注意的情况，比如大量安全相关的log</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑"><span style="font-weight:700">KERN_INFO</span></span> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <div style=""> 
      <span style="font-family:微软雅黑">"&lt;6&gt;"</span> 
     </div> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑">信息，许多驱动程序都会在硬件启动的时候使用这个级别打印Log</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑"><span style="font-weight:700">KERN_DEBUG</span></span> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <div style=""> 
      <span style="font-family:微软雅黑">"&lt;7&gt;"</span> 
     </div> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:2px; word-wrap:break-word; word-break:break-all; vertical-align:top; border:1px solid rgb(198,198,198)"> 
    <div style=""> 
     <span style="font-family:微软雅黑">用于调试信息的打印</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

那优先级是怎么应用的呢？

我们可以为将要打印的log指定优先级，举例如下，可以在我们要打印的log前面简单的添加上Log优先级的宏定义即可，这个优先级在printk API里面会去解析处理，以判断是否要打印到console中去。

> printk(KERN\_ERR"This is an error message!!");

如果不指定优先级会怎样呢？

如果在印Log的时候不指定Log的优先级，printk会为这行Log采用默认的优先级。通常系统默认的优先级是4，即warning级别。

系统默认的优先级可以通过读取/proc文件来得到，如下所示，其中读回来的第2个参数即为未指定Log Level的时候printk默认的Log级别。

D:\\>adb shell cat /proc/sys/kernel/printk   
6       4       1       6

/proc/sys/kernel/printk里面的参数意义是什么？

前面我们使用cat读取了/proc/sys/kernel/printk里面的内容，读取的这4个数字的含义分别是：

1.  第一个参数表示console log level，即只有优先级大于这个级别的Log才可以打印到Console。
2.  第二个参数表示默认Log级别，即打印Log未明确指定Log level的时候默认采用的Log级别。
3.  第三个参数表示最小可用的Log Level，用于do\_syslog()系统调用。
4.  第四个参数表示默认的Console Log Level，未找到使用的地方。

Console Log 输出控制

从前面的图例以及讲述都有提到，console\_loglevel 决定了哪些级别的log可以输出到console。而console\_loglevel的值可以通过 /proc/sys/kernel/printk 来读取出来。

除此之外，我们还可以通过/proc/sys/kernel/printk设置console\_loglevel来达到控制 console log 输出的目的，方法如下（修改这个参数需要有root权限）：

D:\\>adb shell cat /proc/sys/kernel/printk           
6       4       1       6                           
D:\\>adb shell "echo 8 > /proc/sys/kernel/printk"    
D:\\>adb shell cat /proc/sys/kernel/printk           
8       4       1       6

上面黄色一行命令将console\_loglevel设置8，即所有级别的log（因为定义的最低优先级的Log Level是7）都可以输出到console。当然通过这个命令也可以禁止一些低优先级的log输出到console，只要将console\_loglevel的值设置小一些即可。

UART Console 的控制

对于UART Console单独设置了开关主要是因为其对系统性能的影响比较大，因为UART Console是同步的方式通过硬件以固定的传输速率印Log，如果Log量比较大的时候，印Log不可避免会花费系统较多的时间，这样就会引起较多的Performance问题，如UI卡顿等。另外由于往UART Console印Log会关闭中断，严重的时候可能会引起系统无法响应或者重启。

也正因为此，我们在user版本上面默认是关闭UART Console Log的。

那么如何在runtime控制UART Console 的打开和关闭呢？可以使用如下命令（执行该命令需要有root权限）：

D:\\>adb shell "echo 1 > /sys/module/printk/parameters/disable\_uart"     
D:\\>adb shell "echo 0 > /sys/module/printk/parameters/disable\_uart"

通过将disable\_uart参数设置为1来关闭UART Console，反之通过将disable\_uart参数设置为0来打开UART Console。

[printk flow]: https://onlinesso.mediatek.com/UploadedPirctures/635358533914011770141286312print-flow.png