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<html xmlns:cf="http://docbook.sourceforge.net/xmlns/chunkfast/1.0"><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312"><title>4.2. 用打印调试-Linux设备驱动第三版（中文版）- - </title><meta name="description" content="驱动开发- - " /><meta name="keywords" content="Linux设备驱动,中文版,第三版,ldd,linux device driver,驱动开发,电子版,程序设计,软件开发, " /><meta name="author" content=" www.21cstar.com QQ:610061171" /> <meta name="verify-v1" content="5asbXwkS/Vv5OdJbK3Ix0X8osxBUX9hutPyUxoubhes=" /><link rel="stylesheet" href="docbook.css" type="text/css"><meta name="generator" content="DocBook XSL Stylesheets V1.69.0"><link rel="start" href="index.html" title="Linux 设备驱动 Edition 3"><link rel="up" href="ch04.html" title="第 4 章 调试技术"><link rel="prev" href="ch04.html" title="第 4 章 调试技术"><link rel="next" href="ch04s03.html" title="4.3. 用查询来调试"></head><body bgcolor="white" text="black" link="#0000FF" vlink="#840084" alink="#0000FF"><div class="navheader"><table width="100%" summary="Navigation header"><tr><th colspan="3" align="center">4.2. 用打印调试</th></tr><tr><td width="20%" align="left"><a accesskey="p" href="ch04.html">上一页</a> </td><th width="60%" align="center">第 4 章 调试技术</th><td width="20%" align="right"> <a accesskey="n" href="ch04s03.html">下一页</a></td></tr></table><hr></div><div class="sect1" lang="zh-cn"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="DebuggingbyPrinting"></a>4.2. 用打印调试</h2></div></div></div><p>最常用的调试技术是监视, 在应用程序编程当中是通过在合适的地方调用 printf 来实现. 在你调试内核代码时, 你可以通过 printk 来达到这个目的.</p><div class="sect2" lang="zh-cn"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="printk"></a>4.2.1. printk</h3></div></div></div><p>我们在前面几章中使用 printk 函数, 简单地假设它如同 printf 一样使用. 现在到时候介绍一些不同的地方了.</p><p>一个不同是 printk 允许你根据消息的严重程度对其分类, 通过附加不同的记录级别或者优先级在消息上. 你常常用一个宏定义来指示记录级别. 例如, KERN_INFO, 我们之前曾在一些打印语句的前面看到过, 是消息记录级别的一种可能值. 记录宏定义扩展成一个字串, 在编译时与消息文本连接在一起; 这就是为什么下面的在优先级和格式串之间没有逗号的原因. 这里有 2 个 printk 命令的例子, 一个调试消息, 一个紧急消息:</p><pre class="programlisting">printk(KERN_DEBUG "Here I am: %s:%i\n", __FILE__, __LINE__);printk(KERN_CRIT "I'm trashed; giving up on %p\n", ptr);</pre><p>有 8 种可能的记录字串, 在头文件 <linux/kernel.h> 里定义; 我们按照严重性递减的顺序列出它们:</p><div class="variablelist"><dl><dt><span class="term"><span>KERN_EMERG</span></span></dt><dd><p>用于紧急消息, 常常是那些崩溃前的消息.</p></dd><dt><span class="term"><span>KERN_ALERT</span></span></dt><dd><p>需要立刻动作的情形.</p></dd><dt><span class="term"><span>KERN_CRIT</span></span></dt><dd><p>严重情况, 常常与严重的硬件或者软件失效有关.</p></dd><dt><span class="term"><span>KERN_ERR</span></span></dt><dd><p>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.</p></dd><dt><span class="term"><span>KERN_WARNING</span></span></dt><dd><p>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.</p></dd><dt><span class="term"><span>KERN_NOTICE</span></span></dt><dd><p>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.</p></dd><dt><span class="term"><span>KERN_INFO</span></span></dt><dd><p>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.</p></dd><dt><span class="term"><span>KERN_DEBUG</span></span></dt><dd><p>用作调试消息.</p></dd></dl></div><p>每个字串( 在宏定义扩展里 )代表一个在角括号中的整数. 整数的范围从 0 到 7, 越小的数表示越大的优先级.</p><p>一条没有指定优先级的 printk 语句缺省是 DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL, 在 kernel/printk.c 里指定作为一个整数. 在 2.6.10 内核中, DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL 是 KERN_WARNING, 但是在过去已知是改变的.</p><p>基于记录级别, 内核可能打印消息到当前控制台, 可能是一个文本模式终端, 串口, 或者是一台并口打印机. 如果优先级小于整型值 console_loglevel, 消息被递交给控制台, 一次一行( 除非提供一个新行结尾, 否则什么都不发送 ). 如果 klogd 和 syslogd 都在系统中运行, 内核消息被追加到 /var/log/messages (或者另外根据你的 syslogd 配置处理), 独立于 console_loglevel. 如果 klogd 没有运行, 你只有读 /proc/kmsg ( 用 dmsg 命令最易做到 )将消息取到用户空间. 当使用 klogd 时, 你应当记住, 它不会保存连续的同样的行; 它只保留第一个这样的行, 随后是, 它收到的重复行数.</p><p>变量 console_loglevel 初始化成 DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL, 并且可通过 sys_syslog 系统调用修改. 一种修改它的方法是在调用 klogd 时指定 -c 开关, 在 klogd 的 manpage 里有指定. 注意要改变当前值, 你必须先杀掉 klogd, 接着使用 -c 选项重启它. 另外, 你可写一个程序来改变控制台记录级别. 你会发现这样一个程序的版本在由 O' Reilly 提供的 FTP 站点上的 miscprogs/setlevel.c. 新的级别指定未一个整数, 在 1 和 8 之前, 包含 1 和 8. 如果它设为 1, 只有 0 级消息( KERN_EMERG )到达控制台; 如果它设为 8, 所有消息, 包括调试消息, 都显示.</p><p>也可以通过文本文件 /proc/sys/kernel/printk 读写控制台记录级别. 这个文件有 4 个整型值: 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. 写一个单个值到这个文件就改变当前记录级别成这个值; 因此, 例如, 你可以使所有内核消息出现在控制台, 通过简单地输入:</p><pre class="screen"> # echo 8 > /proc/sys/kernel/printk </pre><p>现在应当清楚了为什么 hello.c 例子使用 KERN_ALERT 标志; 它们是要确保消息会出现在控制台上.</p></div><div class="sect2" lang="zh-cn"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="RedirectingConsoleMessages"></a>4.2.2. 重定向控制台消息</h3></div></div></div><p>Linux 在控制台记录策略上允许一些灵活性, 它允许你发送消息到一个指定的虚拟控制台(如果你的控制台使用的是文本屏幕). 缺省地, 这个"控制台"是当前虚拟终端. 为了选择一个不同地虚拟终端来接收消息, 你可对任何控制台设备调用 ioctl(TIOCLINUX). 下面的程序, setconsole, 可以用来选择哪个控制台接收内核消息; 它必须由超级用户运行, 可以从 misc-progs 目录得到.</p><p>下面是全部程序. 应当使用一个参数来指定用以接收消息的控制台的编号.</p><pre class="programlisting">int main(int argc, char **argv){ char bytes[2] = {11,0}; /* 11 is the TIOCLINUX cmd number */ if (argc==2) bytes[1] = atoi(argv[1]); /* the chosen console */ else { fprintf(stderr, "%s: need a single arg\n",argv[0]); exit(1); } if (ioctl(STDIN_FILENO, TIOCLINUX, bytes)<0) { /* use stdin */ fprintf(stderr,"%s: ioctl(stdin, TIOCLINUX): %s\n", argv[0], strerror(errno)); exit(1); } exit(0);}</pre><p>setconsole 使用特殊的 ioctl 命令 TIOCLINUX, 来实现特定于 linux 的功能. 为使用 TIOCLINUX, 你传递它一个指向字节数组的指针作为参数. 数组的第一个字节是一个数, 指定需要的子命令, 下面的字节是特对于子命令的. 在 setconsole 里, 使用子命令 11, 下一个字节(存于 bytes[1])指定虚拟控制台. TIOCLINUX 的完整描述在内核源码的 drivers/char/tty_io.c 里.</p></div><div class="sect2" lang="zh-cn"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="HowMessageGetLogged"></a>4.2.3. 消息是如何记录的</h3></div></div></div><p>printk 函数将消息写入一个 __LOG_BUF_LEN 字节长的环形缓存, 长度值从 4 KB 到 1 MB, 由配置内核时选择. 这个函数接着唤醒任何在等待消息的进程, 就是说, 任何在系统调用中睡眠或者在读取 /proc/kmsg 的进程. 这 2 个日志引擎的接口几乎是等同的, 但是注意, 从 /proc/kmsg 中读取是从日志缓存中消费数据, 然而 syslog 系统调用能够选择地在返回日志数据地同时保留它给其他进程. 通常, 读取 /proc 文件容易些并且是 klogd 的缺省做法. dmesg 命令可用来查看缓存的内容, 不会冲掉它; 实际上, 这个命令将缓存区的整个内容返回给 stdout, 不管它是否已经被读过.</p><p>在停止 klogd 后, 如果你偶尔手工读取内核消息, 你会发现 /proc 看起来象一个 FIFO, 读者阻塞在里面, 等待更多数据. 显然, 你无法以这种方式读消息, 如果 klogd 或者其他进程已经在读同样的数据, 因为你要竞争它.</p><p>如果环形缓存填满, printk 绕回并在缓存的开头增加新数据, 覆盖掉最老的数据. 因此, 这个记录过程会丢失最老的数据. 这个问题相比于使用这样一个环形缓存的优点是可以忽略的. 例如, 环形缓存允许系统即便没有一个日志进程也可运行, 在没有人读它的时候可以通过覆盖旧数据浪费最少的内存. Linux 对于消息的解决方法的另一个特性是, printk 可以从任何地方调用, 甚至从一个中断处理里面, 没有限制能打印多少数据. 唯一的缺点是可能丢失一些数据.</p><p>如果 klogd 进程在运行, 它获取内核消息并分发给 syslogd, syslogd 接着检查 /etc/syslog.conf 来找出如何处理它们. syslogd 根据一个设施和一个优先级来区分消息; 这个设施和优先级的允许值在 <sys/syslog.h> 中定义. 内核消息由 LOG_KERN 设施来记录, 在一个对应于 printk 使用的优先级上(例如, LOG_ERR 用于 KERN_ERR 消息). 如果 klogd 没有运行, 数据保留在环形缓存中直到有人读它或者缓存被覆盖.</p><p>如果你要避免你的系统被来自你的驱动的监视消息击垮, 你或者给 klogd 指定一个 -f (文件) 选项来指示它保存消息到一个特定的文件, 或者定制 /etc/syslog.conf 来适应你的要求. 但是另外一种可能性是采用粗暴的方式: 杀掉 klogd 和详细地打印消息在一个没有用到的虚拟终端上,<sup>[<a name="id420973" href="#ftn.id420973">13</a>]</sup> 或者从一个没有用到的 xterm 上发出命令 cat /proc/kmsg.</p></div><div class="sect2" lang="zh-cn">⌨️ 快捷键说明
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