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2013年(1)

2012年(52)

分类: LINUX

2012-10-09 10:13:54

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);
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