日志系统

"node" {
    "label": "log",
    "categories": ["log"],
    "info": "kernel log ",
    "depends": []
}

日志等级

内核内部定义了如下的日志等级 数字越小，表示等级越高

/* integer equivalents of KERN_<LEVEL> */
#define LOGLEVEL_SCHED          -2      /* Deferred messages from sched code
                                        * are set to this special level */
#define LOGLEVEL_DEFAULT        -1      /* default (or last) loglevel */
#define LOGLEVEL_EMERG          0       /* system is unusable */
#define LOGLEVEL_ALERT          1       /* action must be taken immediately */
#define LOGLEVEL_CRIT           2       /* critical conditions */
#define LOGLEVEL_ERR            3       /* error conditions */
#define LOGLEVEL_WARNING        4       /* warning conditions */
#define LOGLEVEL_NOTICE         5       /* normal but significant condition */
#define LOGLEVEL_INFO           6       /* informational */
#define LOGLEVEL_DEBUG          7       /* debug-level messages */

内核提供了两种日志打印方式:

  • 内核缓冲区
  • 控制台窗口,因为打印到窗口必须要频繁的触发类似于串口驱动，存在性能问题

更多关于内核缓冲区说明参考

printk子系统 提供了四个维度的日志等级配置:

  • console_loglevel：控制台日志级别,优先级高于该值的消息将被打印至 控制台
  • default_message_loglevel：缺省的消息日志级别,如果打印没有指定级别，则默认使用此级别
  • minimum_console_loglevel: 最低的控制台日志级别，用户可以配置的最高级别
  • default_console_loglevel: 缺省的控制台日志级别，如果打印没有指定级别，则默认使用此级别作为判断是否打印到 控制台的根据
int console_printk[4] = {
        CONSOLE_LOGLEVEL_DEFAULT,       /* console_loglevel */
        MESSAGE_LOGLEVEL_DEFAULT,       /* default_message_loglevel */
        CONSOLE_LOGLEVEL_MIN,           /* minimum_console_loglevel */
        CONSOLE_LOGLEVEL_DEFAULT,       /* default_console_loglevel */
};

日志等级配置

在用户态

  • 通过dmesg调整控制台输出级别 dmesg -n <loglevel> 该修改只是修改控制台的日志级别
  • 通过boot参数来修改 loglevel=<level> log_buf_len 动态调整日志缓冲区大小
  • 通过sysctl 或者 /proc/sys/kernel/printk 设置日志等级

内核接口

pr_info/debug/notice

关于debug

内核关于debug等级日志有特殊处理，console_loglevel可以控制控制台的日志，但是不意味日志会被丢掉，日志会被保存在内核环形缓冲区， 依然可以通过dmesg查看 ,但是debug日志，必须要以显示的方式打开，才会被打印

#if defined(CONFIG_DYNAMIC_DEBUG) || \
    (defined(CONFIG_DYNAMIC_DEBUG_CORE) && defined(DYNAMIC_DEBUG_MODULE))
#define pr_debug(fmt, ...)                      \
        dynamic_pr_debug(fmt, ##__VA_ARGS__)
#elif defined(DEBUG)
#define pr_debug(fmt, ...) \
        printk(KERN_DEBUG pr_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)
#else
#define pr_debug(fmt, ...) \
        no_printk(KERN_DEBUG pr_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)
#endif

在没有支持 DYNAMIC_DEBUG之前，日过想要开启debug日志，必须在编译源文件的时候，增加 cflags += -DDEBUG，否则debug日志不会开启 但是这种方式对于调试并不太方便，因此内核增加了 DYNAMIC_DEBUG能力，具体使用方法参考: DYNAMIC_DEBUG能力

日志限速

限制日志打印频率，日志只能在指定时间内 打印不超过设定上线的日志条数，主要用于防范日志刷屏和攻击 典型场景: 在某个函数，确实需要打印错误日志，但是该函数可能通过某种攻击手段 导致该函数在短时间内 不断重入，导致日志爆炸

内核接口

在需要限速的日志地方 使用接口 printk_ratelimited

#define mfc_err_limited(fmt, args...)                   \
    do {                                            \
            printk_ratelimited(KERN_ERR "%s:%d: " fmt,      \
                   __func__, __LINE__, ##args);     \
        } while (0)

限速参数设置

通过sysctl 或者 /proc/sys/kernel/printk_ratelimit 设置时间间隔 /proc/sys/kernel/printk_ratelimit_burst 设置该时间间隔内日志上限

其他功能

支持用户态写入kmesg

内核允许用户态通过 /dev/kmsg 向内核缓冲区写入日志，该选项可以通过 /proc/sys/kernel/printk_devkmsg 打开 关闭 或者 限速

打印延迟 /proc/sys/kernel/printk_delay 设置日志延迟，对日志进行降速处理

总结

  • debug日志必须要主动开启才会打印

  • 任何等级日志都会被打印到缓冲区

  • 日志等级主要是用来配置允许串口输出的日志等级