linux的核心日誌系統

在linux中，syslogd是使用者空間的乙個守護程序，所有的需要記錄日誌的別的程序可以和這個守護程序通訊，可以委託這個守護程序幫助記錄日誌，為何不自己記錄呢，那是因為syslogd非常的專業，可以將日誌記錄到很細的地步，可以看etc/下面的配置檔案，既然所有的程序都可以委託syslogd記錄日誌，那麼就涉及到了程序間通訊，這就是linux中另外一大塊的內容了，這裡就不談了，linux善於使用小的程式組合成大的機制，linux善於分布式的思想而不是集中的，但是為何將日誌都委託給乙個守護程序呢，這不就集中了嗎？其實這難道不是各司其職嗎？因此這還是乙個邊界的問題。syslogd之外還有乙個klogd，這兩個其實不是乙個層次的，syslogd是個總的日誌記錄器，而klogd僅僅是乙個syslogd的客戶端罷了，和很多需要記錄日誌的程序的級別一樣，在需要記錄日誌的程序裡，可以呼叫syslog函式將日誌傳送給syslogd守護程序，可是核心並不是乙個程序，那麼它的日誌就有必要專門設定乙個使用者程序負責傳給syslogd，這個程序就是klogd，至於klogd如何從核心得到核心日誌資訊，這就是它自己的事情了，其實核心專門留下了兩個日誌介面，乙個是sys_syslog系統呼叫（注意不要和syslog函式混淆，syslog系統呼叫是和核心通訊的，而syslog函式是和syslogd通訊的），另乙個是/proc/kmsg檔案，klogd使用的是後者，當然也可以直接使用ksyslog系統呼叫。這裡首先看一下核心日誌的一些結構，首先核心日誌大多數由printk產生，你也可以認為完全由printk產生，但是我們知道，printk將資訊列印到了螢幕，並沒有別的什麼***，實際上並不是僅僅發生了我們看到的事情，實際上printk並不是將資訊直接寫入了標準輸出檔案，而僅僅將資訊塞入了乙個環形緩衝區，，然後至於這個緩衝區的內容什麼時候顯示到標準輸出，那就是另外乙個事情了，而核心日誌就是存在於這個環形緩衝區，列印到螢幕的僅僅是乙個緩衝區副本，真正的資料還在緩衝區保留，只有到了klogd或者別的什麼呼叫syslog系統呼叫將資訊讀出時或者緩衝區滿了（環形緩衝區首尾相接）的時候才會清除部分資料或者全部資料，剛才說了有兩種方式來得到核心日誌，乙個是/proc/kmsg。乙個是系統呼叫，幸運的是，這兩個都是呼叫了do_syslog核心函式：

int do_syslog(int type, char __user * buf, int len)

spin_unlock_irq(&logbuf_lock);

... }

我們看一下printk呼叫的vprintk核心函式：

asmlinkage int vprintk(const char *fmt, va_list args)

log_level_unknown = 0; }

emit_log_char(*p);

if (*p == '/n')

log_level_unknown = 1; }

if (!cpu_online(smp_processor_id()) && system_state != system_running)

if (!down_trylock(&console_sem)) else

out:

return printed_len; }

核心的環形緩衝有兩個用途，乙個是直接列印在螢幕上，還有乙個就是可能使用者空間的核心日誌程式正在執行，因此這個函式完成了兩個作用：

void release_console_sem(void)

console_locked = 0;

console_may_schedule = 0;

up(&console_sem);

spin_unlock_irqrestore(&logbuf_lock, flags);

if (wake_klogd && !oops_in_progress && waitqueue_active(&log_wait)) //如果核心喚醒緩衝中有資料，那麼就喚醒睡眠佇列

wake_up_interruptible(&log_wait); }

最後我們看一下procfs匯出的kmsg介面的read函式，其實也是呼叫了do_syslog函式：

static ssize_t kmsg_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)

這裡我覺得有乙個問題，就是在printk的時候，如果我們恰好可以得到裝置的訊號量，那麼就必須等到資訊完全顯示到裝置上時呼叫棧才可以返回，也就是說，最好不要在核心大量呼叫printk函式，另外，在多處理器上這也是很不利的，以前的處理器少，因此問題不大，現在都是多處理器了，效能就可能受printk的影響了，我覺得可以為每乙個cpu準備乙個環形緩衝區，然後在拼接這些緩衝區的時候進行控制，比如在使用者空間讀每個cpu的緩衝區，只不過將它們作為乙個整體去理解，這個我感覺可以用檔案系統實現。在任何程式中頻繁呼叫列印都是不妙的，因為列印涉及裝置操作，想想看，外設相比cpu多麼慢，而且對於機器中的唯一裝置，而且是每個程序幾乎都在用的裝置，我們花在打架上的時間又是何等的長。

回歸同事問我的那個問題，在linux上怎麼列印資訊，其實，只要你不關閉，每個程式都會預設開啟0，1，2三個檔案描述符，這三個描述符在start_kernel中呼叫的kernel_init程序（最終成為/sbin/init）中被初始化，也就是在下面的**：

if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", o_rdwr, 0) < 0)

printk(kern_warning "warning: unable to open an initial console./n");

(void) sys_dup(0);

在這裡，sys_open開啟了/dev/console，將其作為標準輸出，其實也就是我們的終端，當前終端，在sys_open中會自動將檔案描述符0分配給這個終端檔案，然後緊接著的sys_dup相當於複製了這個終端檔案描述符代表的檔案給了新的描述符1和2，這樣的話實際上0，1，2代表的是同乙個東西，都是指當前的終端，這也就是為什麼你往標準錯誤裡面寫東西也不會錯的道理，實際上標準輸入，輸出，錯誤都是給使用者程序用的，對於核心，它們是乙個東西。因為linux程序都是fork出來的，根源就是這個kernel_init程序，於是每個程序都會預設複製父程序的0，1，2檔案描述符（如果父程序沒有關閉它們的話）。

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