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linux设备驱动学习笔记--内核调试方法之printk  

分类: IT文章 • 2023-03-07 14:48:29

1，printk类似于用户态的printf函数，但是比printf函数多了一个日志级别，内核中最常见的日志输出都是通过调用printk来实现的，其打印级别有8种可能的记录字串, 在头文件 <Linux/kernel.h> 里定义:

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  1. KERN_EMERG  0用于紧急消息, 常常是那些崩溃前的消息.  
  2. KERN_ALERT  1需要立刻动作的情形.  
  3. KERN_CRIT  2严重情况, 常常与严重的硬件或者软件失效有关.  
  4. KERN_ERR  3用来报告错误情况; 设备驱动常常使用KERN_ERR 来报告硬件故障.  
  5. KERN_WARNING  4有问题的情况的警告, 这些情况自己不会引起系统的严重问题.  
  6. KERN_NOTICE  5正常情况, 但是仍然值得注意. 在这个级别一些安全相关的情况会报告.  
  7. KERN_INFO  6信息型消息. 在这个级别, 很多驱动在启动时打印它们发现的硬件的信息.  
  8. KERN_DEBUG  7用作调试消息.  

2，信息格式化与printf一致，可以有以下几种用法：

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  1. If variable is of Type,                  useprintk format specifier:  
  2. int                                      %d or %x  
  3. unsignedint                              %u or %x  
  4. long                                     %ld or %lx  
  5. unsignedlong                             %lu or %lx  
  6. longlong                                 %lld or %llx  
  7. unsignedlong long                        %llu or %llx  
  8. size_t                                   %zu or %zx  
  9. ssize_t                                  %zd or %zx  
  10. pointer                                  %p  

3，内核有的代码执行很快，如果直接用printk打印会导致系统慢或者卡死现象，内核提供了一个日志流控函数printk_ratelimit，定义及使用如下：

 

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  1. int printk_ratelimit(void);  
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  1. if (printk_ratelimit())  
  2.     printk(KERN_INFO“testprint rate limit. ”);  

4，内核中为了方便打印设备编号提供了以下两个函数：

 

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  1. int print_dev_t(char *buffer, dev_t dev);  
  2. char *format_dev_t(char *buffer, dev_t dev);  


定义见内核代码（includelinuxkdev_t.h）：

 

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  1. #define print_dev_t(buffer, dev)                   
  2.     sprintf((buffer),"%u:%u ", MAJOR(dev), MINOR(dev))  
  3.    
  4. #define format_dev_t(buffer, dev)                  
  5.     ({                            
  6.        sprintf(buffer,"%u:%u", MAJOR(dev), MINOR(dev));      
  7.        buffer;                           
  8.     })  

5，在linux系统中通过文件/proc/sys/kernel/printk文件可以查看、修改内核的日志级别，此文件有四个数值，分别表示：当前记录级别, 适用没有明确记录级别的消息的缺省级别，允许的最小记录级别, 以及启动时缺省记录级别。例如

 

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  1. [root@bogon ~]# cat/proc/sys/kernel/printk  
  2. 4       4      1       7  
  3. [root@bogon ~]#  

6，不仅可以控制内核的日志级别，还可以通过下面两个文件来控制控制内核通过printk打印的速度。/proc/sys/kernel/{printk_ratelimit ，printk_ratelimit_burst}，对应内核代码：

内核对/proc/sys下面的文件会统一导出，其定义在struct ctl_table kern_table[]中：

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  1. {  
  2.            .procname        = "printk_ratelimit",  
  3.            .data             =&printk_ratelimit_state.interval, //表示printk_ratelimit文件对应interval值  
  4.            .maxlen             = sizeof(int),  
  5.            .mode                = 0644,  
  6.            .proc_handler  = proc_dointvec_jiffies,  
  7.  },  
  8.  {  
  9.            .procname        = "printk_ratelimit_burst",  
  10.            .data            =&printk_ratelimit_state.burst,  //<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">表示printk_ratelimit文件对应burst值</span>  
  11.   
  12.            .maxlen             = sizeof(int),  
  13.            .mode                = 0644,  
  14.            .proc_handler  = proc_dointvec,  
  15.  },</span>  

流控函数printk_ratelimit()的定义在includelinuxprintk.h中，

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  1. #define printk_ratelimit()  __printk_ratelimit(__func__)  

__printk_ratelimit()函数定义在includelinuxprintk.c中
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  1. int __printk_ratelimit(const char *func)  
  2. {  
  3.     return ___ratelimit(&printk_ratelimit_state, func);  
  4. }  
  5. EXPORT_SYMBOL(__printk_ratelimit);  
最终调用到函数__ratelimit，此函数在lib atelimit.c中实现，从实现中可以看出interval控制时间长度，burst控制打印的条数，即调用printk_ratelimit的结果是：在/proc/sys/kernel/printk_ratelimit对应的时间段内（单位秒），打印不超过/proc/sys/kernel/printk_ratelimit_burst对应的条数。
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  1. int ___ratelimit(struct ratelimit_state*rs, const char *func)  
  2. {  
  3.          unsignedlong flags;  
  4.          intret;  
  5.    
  6.          if(!rs->interval)       //从上面可以这个就对应/proc下面的print_ratelimit文件的值  
  7.   
  8.                    return1;  
  9.    
  10.          /*  
  11.           * If we contend on this state's lock thenalmost  
  12.           * by definition we are too busy to print amessage,  
  13.           * in addition to the one that will be printedby  
  14.           * the entity that is holding the lock already:  
  15.           */  
  16.          if(!raw_spin_trylock_irqsave(&rs->lock, flags))  
  17.                    return0;  
  18.    
  19.          if(!rs->begin)  
  20.                    rs->begin= jiffies;  
  21.    
  22.          if(time_is_before_jiffies(rs->begin + rs->interval)) {  
  23.                    if(rs->missed)  
  24.                             printk(KERN_WARNING"%s: %d callbacks suppressed ",  
  25.                                      func,rs->missed);  
  26.                    rs->begin   = 0;  
  27.                    rs->printed= 0;  
  28.                    rs->missed  = 0;  
  29.          }  
  30.          if(rs->burst && rs->burst > rs->printed) {  //对应前面的proc文件中print_ratelimit_burst文件的值  
  31.   
  32.                    rs->printed++;  
  33.                    ret= 1;  
  34.          }else {  
  35.                    rs->missed++;  
  36.                    ret= 0;  
  37.          }  
  38.          raw_spin_unlock_irqrestore(&rs->lock,flags);  
  39.    
  40.          return ret;  
  41. }  
    2. http://blog.csdn.net/itsenlin/article/details/43205983

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