33558www.Sina.com/Linux相关开发刚开始的时候，Linux内核代码数量巨大，要想将自己的驱动程序添加到内核代码树中，就需要踏入充满bug的泥潭。 今天就来分享一下内核调试利器printk的使用心得吧。
虽然上个时间很忙，但是后期的更新频率会慢慢恢复到正常的频率，尽量保证每周更新1~2次。 感谢大家的关心，我会不离不弃地去。 我一定不亲切。 继续输出在每天的技术业务中得到的东西。 只要朋友有一点帮助，就称赞看看。 这对大家没有任何不利影响。 这也是对我继续输出的巨大激励。
printk在第一次接触并启动Linux内核后，经常会看到打印了很多信息。 这基本上是在printk子系统中实现的，其实现代码是在./kernel/printk/中实现的。
小打印对于核心来说也需要考虑很多方面，包括多核、中断、缓冲区和用户空间接口。 用户空间界面可能会让很多朋友感到困惑。
其中/dev/kmsg字符设备是由printk子系统实现的内核打印字符设备。 在文件操作中写入此设备时，将最终以printk格式输出，读取此设备将最终返回到printk历史记录。 如果你不相信，用这个命令试试：
cat/dev/kmsg查看此处，朋友可能会问，为什么要使用/proc/kmsg读取和调试内核打印缓冲区日志。 让我们来分析一下：
/proc/kmsg /proc/kmsg只为root用户提供内核日志缓冲区的只读操作。 与在SYSLOG_ACTION_READ操作中调用[syslog(2)相同。
要读取此文件，一个进程必须具有超级用户权限，并且只有一个进程可以读取文件。 如果运行的是使用syslog(2)系统调用记录内核消息的syslog进程，则不应该读取文件。
其中/proc文件系统本质上是伪文件系统，它提供了内核数据结构的接口。 通常装载在/proc上。 通常由系统自动装载，但也可以使用以下命令手动安装：
在大多数mount-tprocproc/proc中，/proc下的文件是只读的，但也有许多可写入的部分。 但是，在/proc/kmsg中是只读的。
/dev/kmsg /dev/kmsg可以访问同一内核的日志缓冲区，但可以用更容易使用的方法访问。 每次打开时都会跟踪读取，因此可以并行读取多个进程，并且在读取条目时不会将其从缓冲区中删除。 /dev/kmsg还提供对日志缓冲区的写入访问，并可用于将条目添加到日志缓冲区。
那么，为什么两者都存在，以及一个存在于/proc的中和而另一个存在于/dev？ /proc/kmsg是历史性的设计，/dev/kmsg是比较新引入的，被设计为日志缓冲区的可用接口。 也可以通过向内核日志系统添加用户空间来记录此接口。
也可以很容易地看到其代码的实现：
printk用printk是怎么打印的？ 做嵌入式开发的人一定很熟悉printf函数。 那样的话，在范例上printk也很相似，但是有很多不同。 然后看了看：
内核打印、日志级别定义和语法范式：
printk ([ kern _ log _ level ] ' message : % sn '，arg )； 例如：
printk (kern _ debug“here is : % s : % In”，__FILE__，__LINE__ )； 那么，有什么样的日志级别，各自有什么不同？
日志级别的宏名称描述0KERN_EMERG的最高级别，表示系统发生紧急情况，严重时1KERN_ALERT警告级别可能已挂起。 需要立即关注或处理2KERN_CRITcritical的情况。 紧急3KERN_ERR会在系统检测到错误时检测到4kern_warningWaarang，但紧急级别低于警报，5KERN_NOTICE可以正常工作，但可能需要注意的某些操作驱动指示进行了什么操作的7KERN_DEBUG调试信息对于该表，在刚使用时可能会感到困惑，那么这么多级别到底应该进入到哪个级别呢？ 如果字面上理解了自己定义的驱动，那我的理解就活用了。 唯一需要注意的是，根据控制台打印配置的不同，每个级别的打印可能会有所不同。
以下格式来源于./documentation/printk-formats.txt，在此进行组织。
[导读]
类型int%d或%xunsigned int%u或%xlong%ld或%lxunsigned long%lu或%xlong%ld或%lxunsigned long%lu或%
或 %llx注意：内核打印不支持浮点，%n也不支持，%e, %f, %g, %a也不支持，如使用了会导致WARN。
指针
类型格式化%p打印基本指针%pFversatile_init+0x0/0x110%pfversatile_init%pSversatile_init+0x0/0x110%pSRversatile_init+0x9/0x110%psversatile_init%pBprev_fn_of_versatile_init+0x88/0x88除上面描述的这些格式化，printk还支持格式化打印块设备名、IPv4、IPv6地址、网络设备属性、MAC/FDDI地址、UUID/GUID地址等等。如需要用到可查阅该文档获取更为详细的信息。
修改控制台打印级别 运行时修改在调试过程中，或许会发现有的printk信息没有打印出来，那么肯定是默认运行中内核控制台printk打印级别低于代码中使用的级别，那么如果不想重新编译内核，有没有办法动态修改呢？来看看怎么修改：
在/proc/sys/kernel/printk文件中，有4个属性分别对应：
当前控制台日志级别
默认日志级别
最小日志级别
启动阶段默认日志级别
使用下面命令可以当前控制台printk日志级别：
echo 6 > /proc/sys/kernel/printk这里传入6，表示小于6级别的打印都将会被打印出来。这里可以根据需要传入不同的值。取值参见前表<日志级别>。如想将所有的信息都打印出来，传入8即可，如：
echo 8 > /proc/sys/kernel/printk如果你想将这些打印记录进一个文件，则可以使用klogd进行重定向，比如：
klogd -o -f ./kernel.msg 编译修改如果你想将某一模块的内核打印在编译时使能，这样做的好处是在模块加载过程中的所有的信息在控制台都可以看到，你还可以增加你感兴趣的代码添加打印信息，用以辅助调试。这怎么实现呢？
这里需要去看看你的内核模块代码是以何种方式去调用printk的，比如有的代码这样调用：
static int tea5764_i2c_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id){ struct tea5764_device *radio; struct v4l2_device *v4l2_dev; struct v4l2_ctrl_handler *hdl; struct tea5764_regs *r; int ret; PDEBUG("probe"); .....这里的PDEBUG其实就是printk的一种宏重包装：
#define PINFO(format, ...) printk(KERN_INFO KBUILD_MODNAME ": " DRIVER_VERSION ": " format "n", ## __VA_ARGS__)#define PWARN(format, ...) printk(KERN_WARNING KBUILD_MODNAME ": " DRIVER_VERSION ": " format "n", ## __VA_ARGS__)# define PDEBUG(format, ...) printk(KERN_DEBUG KBUILD_MODNAME ": " DRIVER_VERSION ": " format "n", ## __VA_ARGS__)还有的是这样：
static int ad9467_spi_read(struct spi_device *spi, unsigned reg){ unsigned char buf[3]; int ret; if (spi) { buf[0] = 0x80 | (reg >> 8); buf[1] = reg & 0xFF; ret = spi_write_then_read(spi, &buf[0], 2, &buf[2], 1); dev_dbg(&spi->dev, "%s: REG: 0x%X VAL: 0x%X (%d)n", __func__, reg, buf[2], ret); if (ret < 0) { dev_dbg(&spi->dev, "spi_write_then_read failed %s: REG: 0x%X VAL: 0x%X (%d)n", __func__, reg, buf[2], ret); return ret; } return buf[2]; } return -ENODEV;}dev_dbg其本质上也是调用的printk,来看看,在./include/linux/device.h中
#if defined(CONFIG_DYNAMIC_DEBUG)#define dev_dbg(dev, fmt, ...) dynamic_dev_dbg(dev, dev_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)#elif defined(DEBUG)#define dev_dbg(dev, fmt, ...) dev_printk(KERN_DEBUG, dev, dev_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)#else#define dev_dbg(dev, fmt, ...) ({ if (0) dev_printk(KERN_DEBUG, dev, dev_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__); })#endif要把这些调试信息从控制台给打印出来，可以这样做：
修改一下默认打印机别，在./inlcude/linux/printk.h中，直接修改其默认值，8表示全放出来。
#define CONSOLE_LOGLEVEL_DEFAULT 8//CONFIG_CONSOLE_LOGLEVEL_DEFAULT#define CONSOLE_LOGLEVEL_QUIET CONFIG_CONSOLE_LOGLEVEL_QUIET在模块顶端添加宏定义
/*添加宏定义DEBUG开关*/#define DEBUG#include <linux/module.h>#include <linux/device.h>#include <linux/kernel.h>当然，你也可以通过makefile来定义这个宏，找到你模块所在的模块，添加如下语句：
DEBUG = y推荐使用device.h中的定义的一系列宏，对应了不同日志级别。
#define dev_emerg(dev, fmt, ...) _dev_emerg(dev, dev_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)#define dev_crit(dev, fmt, ...) _dev_crit(dev, dev_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)#define dev_alert(dev, fmt, ...) _dev_alert(dev, dev_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)#define dev_err(dev, fmt, ...) _dev_err(dev, dev_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)#define dev_warn(dev, fmt, ...) _dev_warn(dev, dev_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)#define dev_notice(dev, fmt, ...) _dev_notice(dev, dev_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)#define dev_info(dev, fmt, ...) _dev_info(dev, dev_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)这有什么好处呢，因为这样可以将模块的设备名给打印出来。比如我在调试一个IIO设备时，其关联的SPI控制接口到底发了些什么控制命令，通过这种方式就可以非常清楚的看到驱动调用了什么设备，写了哪些寄存器，写的什么值。
ad9467 spi1.0: ad9467_spi_write: REG: 0x5 VAL: 0x1 (0)ad9467 spi1.0: ad9467_spi_write: REG: 0xD VAL: 0x0 (0)ad9467 spi1.0: ad9467_spi_write: REG: 0x5 VAL: 0x3 (0)ad9467 spi1.0: ad9467_spi_write: REG: 0xFF VAL: 0x1 (0)ad9467 spi1.0: ad9467_spi_write: REG: 0xFF VAL: 0x0 (0)ad9467 spi1.0: ad9467_spi_write: REG: 0x5 VAL: 0x2 (0)ad9467 spi1.0: ad9467_spi_write: REG: 0xD VAL: 0x0 (0)ad9467 spi1.0: ad9467_spi_write: REG: 0x5 VAL: 0x3 (0)ad9467 spi1.0: ad9467_spi_write: REG: 0xFF VAL: 0x1 (0) 仍然没有看到？如果你配了这些，甚至编译了，可是你还是没有看到打印信息，那么可能printk没有使能，在哪里使能呢？
CONFIG_PRINTK宏是内核打印的编译开关，大概率是这个配置没有使能。
总结一下内核模块的调试还有很多其他的手段，printk则是一个非常高效的调试手段，所有如何比较好的利用printk进行打印调试，是做内核模块调试一个必要掌握的手段，至于printk的内部实现其实也较为复杂，这块代码则没有必要深究，当然如果从学习的角度去分析分析其代码如何实现的，也是不错的。好了，本期就分享到这里，咱们下期见～
END
作者：逸珺
来源：嵌入式客栈
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