驅動程序調試方法之printk――printk的原理與直接使用
睿豐德科技 專注RFID識別技術和條碼識別技術與管理軟件的集成項目。質量追溯系統、MES系統、金蝶與條碼系統對接、用友與條碼系統對接
1、基本原理
（1）在UBOOT里設置console=ttySAC0或者console=tty1
這里是設置控制終端，tySAC0 表示串口， tty1 表示lcd
（2）內核用printk打印 內核就會根據命令行參數來找到對應的硬件操作函數，并將信息通過對應的硬件終端打印出來！ 2、printk的使用 （1）printk函數的信息如何才能在終端顯示出來 在內核代碼include/linux/kernel.h中，定義了控制臺的級別： extern int console_printk[]; #define console_loglevel (console_printk[0]) #define default_message_loglevel (console_printk[1]) #define minimum_console_loglevel (console_printk[2]) #define default_console_loglevel (console_printk[3]) 我們在到kernel/printk.c里找到console_printk的定義： /* printk's without a loglevel use this.. */ #define DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL 4 /* KERN_WARNING */ /* We show everything that is MORE important than this.. */ #define MINIMUM_CONSOLE_LOGLEVEL 1 /* Minimum loglevel we let people use */ #define DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL 7 /* anything MORE serious than KERN_DEBUG */ DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(log_wait); int console_printk[4] = { DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL, /* console_loglevel */ DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL, /* default_message_loglevel */ MINIMUM_CONSOLE_LOGLEVEL, /* minimum_console_loglevel */ DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL, /* default_console_loglevel */ }; 于是我們知道控制臺的級別是： 7 4 1 7 我們當然可以再這里修改，但是還有一個更簡單的修改方法,即在用戶空間使用下面的命令： echo “1 4 1 7” > /proc/sys/kernel/printk 將1 4 1 7寫入 /proc/sys/kernel/printk即可！ 當我們使用printk函數時往往要加上信息級別，比如： printk(KERN_WARNING"there is a warning here!\n") 其中KERN_WARNING就表示信息的級別，相關宏在函數include/linux/kernel.h中： #define KERN_EMERG "<0>" /* system is unusable */ #define KERN_ALERT "<1>" /* action must be taken immediately */ #define KERN_CRIT "<2>" /* critical conditions */ #define KERN_ERR "<3>" /* error conditions */ #define KERN_WARNING "<4>" /* warning conditions */ #define KERN_NOTICE "<5>" /* normal but significant condition */ #define KERN_INFO "<6>" /* informational */ #define KERN_DEBUG "<7>" /* debug-level messages */ 如果沒有指明信息級別的話，就會采用默認的信息級別，這個默認的信息級別我們在上面見到過的，就是： #define default_message_loglevel (console_printk[1]) 沒有改動的情況下是4 上面我們說到了信息級別和控制臺級別，下面我們要說到重點了！當信息級別的數值小于控制臺的級別時，printk要打印的信息才會在終端打印出來，否則不會顯示在終端！ （2）串口控制臺 printk vprintk(fmt, args); vscnprintf(printk_buf, sizeof(printk_buf), fmt, args); vsnprintf(buf,size,fmt,args);//先把輸出信息輸入到臨時buffer //把臨時buffer里面的數據稍作處理，寫入log_buffer //可以將信息級別與信息合并 //在用戶空間使用命令dmesg可以把log_buffer里面的數據打印出來 release_console_sem(); call_console_drivers(_con_start, _log_end); _call_console_drivers(start_print, cur_index, msg_level); __call_console_drivers(start, end); con->write(con, &LOG_BUF(start), end - start);//調用具體的輸出函數 這個輸出函數要把數據從串口輸出的話，肯定要調用到串口硬件相關的函數 我們到文件：drivers/serial/s3c2410.c里面去這里有個串口初始化函數： s3c24xx_serial_initconsole register_console(&s3c24xx_serial_console); 我們來看看它的注冊函數： static struct console s3c24xx_serial_console = { .name = S3C24XX_SERIAL_NAME, .device = uart_console_device, .flags = CON_PRINTBUFFER, .index = -1, .write = s3c24xx_serial_console_write, .setup = s3c24xx_serial_console_setup }; 里面的確有個write函數！ 但是我們還不知道printk選擇的控制臺為什么是串口呢？ 我們知道uboot傳入了參數：console=ttySAC0 或者 console=tty1 內核就通過如下的函數來處理傳入的參數： __setup("console=", console_setup); 這是個宏 ，它的作用就是用函數console_setup來處理我們傳入的參數 console_ setup //先解碼字符串為：name, idx, options，然后就使用這些：name, idx, options add_preferred_console(name, idx, options); strcmp(console_cmdline[i].name, name) console_cmdline[i].index == idx //將索引和名字都記錄在了console_cmdline數組中了 我們記住這個數組，回過頭來再來看： register_console(&s3c24xx_serial_console); if (strcmp(console_cmdline[i].name, console->name) != 0) continue; 我們看到在注冊串口控制臺的時候，會將串口控制臺的名字與uboot傳進來的參數相比較，一旦匹配才會注冊。這樣的話，只有與uboot傳進來的控制臺參數相一致的控制臺才能注冊成功。那么也就是說，printk會通過uboot設置的控制臺的write函數，將信息打印出來！ 另外還有一點需要牢記的就是，printk輸出的信息會先保存在緩沖區log_buf中，所以我們當然可以通過查看log_buf來看輸出信息了！而這個查看命令就是：dmesg 實際上，dmesg這個命令的作用就是去讀/proc/kmsg這個文件。也就是說log_buf里面的內容是存放在/proc/kmsg這個文件里面的！
（2）內核用printk打印 內核就會根據命令行參數來找到對應的硬件操作函數，并將信息通過對應的硬件終端打印出來！ 2、printk的使用 （1）printk函數的信息如何才能在終端顯示出來 在內核代碼include/linux/kernel.h中，定義了控制臺的級別： extern int console_printk[]; #define console_loglevel (console_printk[0]) #define default_message_loglevel (console_printk[1]) #define minimum_console_loglevel (console_printk[2]) #define default_console_loglevel (console_printk[3]) 我們在到kernel/printk.c里找到console_printk的定義： /* printk's without a loglevel use this.. */ #define DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL 4 /* KERN_WARNING */ /* We show everything that is MORE important than this.. */ #define MINIMUM_CONSOLE_LOGLEVEL 1 /* Minimum loglevel we let people use */ #define DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL 7 /* anything MORE serious than KERN_DEBUG */ DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(log_wait); int console_printk[4] = { DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL, /* console_loglevel */ DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL, /* default_message_loglevel */ MINIMUM_CONSOLE_LOGLEVEL, /* minimum_console_loglevel */ DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL, /* default_console_loglevel */ }; 于是我們知道控制臺的級別是： 7 4 1 7 我們當然可以再這里修改，但是還有一個更簡單的修改方法,即在用戶空間使用下面的命令： echo “1 4 1 7” > /proc/sys/kernel/printk 將1 4 1 7寫入 /proc/sys/kernel/printk即可！ 當我們使用printk函數時往往要加上信息級別，比如： printk(KERN_WARNING"there is a warning here!\n") 其中KERN_WARNING就表示信息的級別，相關宏在函數include/linux/kernel.h中： #define KERN_EMERG "<0>" /* system is unusable */ #define KERN_ALERT "<1>" /* action must be taken immediately */ #define KERN_CRIT "<2>" /* critical conditions */ #define KERN_ERR "<3>" /* error conditions */ #define KERN_WARNING "<4>" /* warning conditions */ #define KERN_NOTICE "<5>" /* normal but significant condition */ #define KERN_INFO "<6>" /* informational */ #define KERN_DEBUG "<7>" /* debug-level messages */ 如果沒有指明信息級別的話，就會采用默認的信息級別，這個默認的信息級別我們在上面見到過的，就是： #define default_message_loglevel (console_printk[1]) 沒有改動的情況下是4 上面我們說到了信息級別和控制臺級別，下面我們要說到重點了！當信息級別的數值小于控制臺的級別時，printk要打印的信息才會在終端打印出來，否則不會顯示在終端！ （2）串口控制臺 printk vprintk(fmt, args); vscnprintf(printk_buf, sizeof(printk_buf), fmt, args); vsnprintf(buf,size,fmt,args);//先把輸出信息輸入到臨時buffer //把臨時buffer里面的數據稍作處理，寫入log_buffer //可以將信息級別與信息合并 //在用戶空間使用命令dmesg可以把log_buffer里面的數據打印出來 release_console_sem(); call_console_drivers(_con_start, _log_end); _call_console_drivers(start_print, cur_index, msg_level); __call_console_drivers(start, end); con->write(con, &LOG_BUF(start), end - start);//調用具體的輸出函數 這個輸出函數要把數據從串口輸出的話，肯定要調用到串口硬件相關的函數 我們到文件：drivers/serial/s3c2410.c里面去這里有個串口初始化函數： s3c24xx_serial_initconsole register_console(&s3c24xx_serial_console); 我們來看看它的注冊函數： static struct console s3c24xx_serial_console = { .name = S3C24XX_SERIAL_NAME, .device = uart_console_device, .flags = CON_PRINTBUFFER, .index = -1, .write = s3c24xx_serial_console_write, .setup = s3c24xx_serial_console_setup }; 里面的確有個write函數！ 但是我們還不知道printk選擇的控制臺為什么是串口呢？ 我們知道uboot傳入了參數：console=ttySAC0 或者 console=tty1 內核就通過如下的函數來處理傳入的參數： __setup("console=", console_setup); 這是個宏 ，它的作用就是用函數console_setup來處理我們傳入的參數 console_ setup //先解碼字符串為：name, idx, options，然后就使用這些：name, idx, options add_preferred_console(name, idx, options); strcmp(console_cmdline[i].name, name) console_cmdline[i].index == idx //將索引和名字都記錄在了console_cmdline數組中了 我們記住這個數組，回過頭來再來看： register_console(&s3c24xx_serial_console); if (strcmp(console_cmdline[i].name, console->name) != 0) continue; 我們看到在注冊串口控制臺的時候，會將串口控制臺的名字與uboot傳進來的參數相比較，一旦匹配才會注冊。這樣的話，只有與uboot傳進來的控制臺參數相一致的控制臺才能注冊成功。那么也就是說，printk會通過uboot設置的控制臺的write函數，將信息打印出來！ 另外還有一點需要牢記的就是，printk輸出的信息會先保存在緩沖區log_buf中，所以我們當然可以通過查看log_buf來看輸出信息了！而這個查看命令就是：dmesg 實際上，dmesg這個命令的作用就是去讀/proc/kmsg這個文件。也就是說log_buf里面的內容是存放在/proc/kmsg這個文件里面的！