linux设备驱动学习笔记--内核调试方法之printk

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:

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：

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：

1. int printk_ratelimit(void);

1. if (printk_ratelimit())
2. printk(KERN_INFO“testprint rate limit.\n”);

4，内核中为了方便打印设备编号提供了以下两个函数：

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（include\linux\kdev_t.h）：

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

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

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：

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. .maxlen             = sizeof(int),
12. .mode                = 0644,
13. .proc_handler  = proc_dointvec,
14. },</span>

流控函数printk_ratelimit()的定义在include\linux\printk.h中，

1. #define printk_ratelimit()  __printk_ratelimit(__func__)

__printk_ratelimit()函数定义在include\linux\printk.c中

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\ratelimit.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。

1. int ___ratelimit(struct ratelimit_state*rs, const char *func)
2. {
3. unsignedlong flags;
4. intret;
5. if(!rs->interval)       //从上面可以这个就对应/proc下面的print_ratelimit文件的值
6. return1;
7. /*
8. * If we contend on this state's lock thenalmost
9. * by definition we are too busy to print amessage,
10. * in addition to the one that will be printedby
11. * the entity that is holding the lock already:
12. */
13. if(!raw_spin_trylock_irqsave(&rs->lock, flags))
14. return0;
15. if(!rs->begin)
16. rs->begin= jiffies;
17. if(time_is_before_jiffies(rs->begin + rs->interval)) {
18. if(rs->missed)
19. printk(KERN_WARNING"%s: %d callbacks suppressed\n",
20. func,rs->missed);
21. rs->begin   = 0;
22. rs->printed= 0;
23. rs->missed  = 0;
24. }
25. if(rs->burst && rs->burst > rs->printed) {  //对应前面的proc文件中print_ratelimit_burst文件的值
26. rs->printed++;
27. ret= 1;
28. }else {
29. rs->missed++;
30. ret= 0;
31. }
32. raw_spin_unlock_irqrestore(&rs->lock,flags);
33. return ret;
34. }  
    1. http://blog.csdn.net/itsenlin/article/details/43205983