printk

概述     
 对于做或者熟悉linux的人来说，对printk这个函数一定不会感到陌生。printk相当于printf的孪生姐妹，她们一个运行在用户态，另一个则在内核态被人们所熟知。 　
　  printk是在内核中运行的向控制台输出显示的函数，首先在分配一个静态，作为显示用的空间，然后调用sprintf，格式化显示字符串，最后调用tty_write向进行信息的显示。 　　
      printk与printf的差异，是什么导致一个运行在内核态而另一个运行用户态？其实这两 个函数的几乎是相同的，出现这种差异是因为tty_write函数需要使用fs指向的被显示的字符串，而fs是专门用于存放用户态段选择符的，因此，在内 核态时，为了配合tty_write函数，printk会把fs修改为内核态选择符ds中的值，这样才能正确指向内核的，当然这个操作会先对fs进行压栈保存，调用tty_write完毕后再恢复。总结说来，printk与printf的差异是由fs造成的，所以差异也是围绕对fs的处理。
原型
【原型】 　　
int printk(const char * fmt,…); 　　
【示例】 　　
与大多数展示printf的功能一样，我们也用一个helloworld的程序来演示printk的输出： 　　
编写一个模块： 　
#include
#include 　　
#if CONFIG_MODVERSIONS==1 　　
#define MODVERSIONS 　　
#include 　　
#endif 　　
MODULE_LICENSE("GPL"); 　　
int init_module() 　　
{ 　　
printk("hello.word-this is the kernel speaking\n"); 　　
return 0; 　　
} 　　
void cleanup_module() 　　
{ 　　
printk("Short is the life of a kernel module\n"); 　　
} 　　
保存为文件hello.c 　　
编写一个Makefile: 　　
CC=gcc 　　
MODCFLAGS:=-O6 -Wall -DMODULE -D__KERNEL__ -DLINUX 　　
hello.o:hello.c /usr/include/linux/version.h 　　
$(CC) $(MODCFLAGS) -c hello.c 　　
echo insmod hello.o to turn it on 　　
保存为文件Makefile 　　
执行make 　　
我们可以看到生成了一个hello.o的内核模块，我们想通过这个模块在插入内核的时候输出 　　
"hello.word-this is the kernel speaking" 　　
这样一条信息。 　　
然后我们开始： 　　
[root@localhost root]# insmod hello.o 　　
[root@localhost root]# 　　
并没有输出任何消息。why? 　　
这也是printf和printk的一个不同的地方 　　
用printk，内核会根据级别，可能把消息打印到当前控制台上，这个控制台通常是一个字符模式的终端、一个串口打印机或是一个。这些消息正常输出的前提是──日志输出级别小于console_loglevel（在内核中数字越小优先级越高）。 　　
没有指定日志级别的printk语句默认采用的级别是 DEFAULT_ MESSAGE_LOGLEVEL（这个默认级别一般为<4>,即与KERN_WARNING在一个级别上），其定义在linux26/kernel/printk.c中可以找到 　　
日志级别一共有8个级别，printk的日志级别定义如下（在include/linux/kernel.h中）： 　　
#define KERN_EMERG 0/*紧急事件消息，之前提示，表示系统不可用*/ 　　
#define KERN_ALERT 1/*报告消息，表示必须立即采取措施*/ 　　
#define KERN_CRIT 2/*临界条件，通常涉及严重的硬件或操作失败*/ 　　
#define KERN_ERR 3/*错误条件，驱动程序常用KERN_ERR来报告硬件的错误*/ 　　
#define KERN_WARNING 4/*警告条件，对可能出现问题的情况进行警告*/ 　　
#define KERN_NOTICE 5/*正常但又重要的条件，用于提醒*/ 　　
#define KERN_INFO 6/*提示信息，如启动时，打印硬件信息*/ 　　
#define KERN_DEBUG 7/*调试级别的消息*/ 　　
现在我们来修改hello.c程序，使printk的输出级别为最高： 　　
printk("<0>""hello.word-this is the kernel speaking\n"); 　　
然后重新编译hello.o,并插入内核： 　　
[root@localhost root]# insmod hello.o 　　
[root@localhost root]# 　　
Message from syslogd@localhost at Sat Aug 15 05:32:22 2009 ... 　　
localhost kernel: hello.word-this is the kernel speaking 　　
hello,world信息出现了。 　　
其实printk始终是能输出信息的，只不过不一定是到了终端上。我们可以去 　　/var/log/messages这个文件里面去查看。 　　
如果klogd没有运行，消息不会传递到，只能查看/proc/kmsg 　　
通过读写/proc/sys/kernel/printk文件可读取和修改控制台的日志级别。查看这个文件的方法如下： 　　
#cat /proc/sys/kernel/printk 6 4 1 7 　　
上面显示的4个数据分别对应控制台日志级别、默认的消息日志级别、最低的控制台日志级别和默认的控制台日志级别。 　　
可用下面的命令设置当前日志级别： 　　
# echo 8 > /proc/sys/kernel/printk 　　
这样所有级别<8,(0-7)的消息都可以显示在控制台上.
输出格式　　printk函数可以指定输出的优先级： 　　
KERN_EMERG"<0>"/*紧急事件消息，之前提示，表示系统不可用*/ 　　
KERN_ALERT"<1>"/*报告消息，表示必须立即采取措施*/ 　　
KERN_CRIT"<2>"/*临界条件，通常涉及严重的硬件或操作失败*/ 　　
KERN_ERR"<3>"/*错误条件，驱动程序常用KERN_ERR来报告硬件的错误*/ 　　
KERN_WARNING"<4>"/*警告条件，对可能出现问题的情况进行警告*/ 　　
KERN_NOTICE"<5>"/*正常但又重要的条件，用于提醒。常用于与安全相关的消息*/ 　　
KERN_INFO"<6>"/*提示信息，如驱动程序启动时，打印硬件信息*/ 　　
KERN_DEBUG"<7>"/*调试级别的消息*/ 　　
如果类型是 , 使用 prink 的格式说明符 : 　　
int %d 或者 %x( 注： %d 是十进制， %x 是十六进制 ) 　　
unsigned int %u 或者 %x 　　
long %ld 或者 %lx 　　
unsigned long %lu 或者 %lx 　　
long long %lld 或者 %llx 　　
unsigned long long %llu 或者 %llx 　　
%zu 或者 %zx 　　
ssize_t %zd 或者 %zx 　　
原始值必须用 %p 输出。 　　
u64，即(unsigned long logn)，必须用 %llu 或者 %llx 输出，如： 　　
printk("%llu", (unsigned long long)u64_var); 　　
s64，即(long long)，必须用 %lld 或者 %llx 输出，如 : 　　
printk("%lld", (long long)s64_var); 　　
如果 ( 变量类型 ) 的长度依赖一个配置选项 ( 例如： sector_t, blkcnt_t, phys_addr_t, resource_size_t) 或者 依赖相关的体系结构（例如： tcflag_t ），使用一个可能最大类型的格式说明符，并且显示转换它。如： 　　printk("test: sector number/total blocks: %llu/%llu\n",(unsigned long long)sector, (unsigned long long)blockcount);