printk机制基础

1 printk 是什么

内核中没有 printf，用户空间使用的 printf 是由 C lib 库提供的，只存在于用户空间。那内核空间是怎么使用的呢？

这条链路是这样的：

最后通过内核把内容写到终端或者日志里面。

内核运行在内核态，直接驱动硬件，所以需要提供打印的服务。

printk("Hello, kernel!\n");

2 printk 日志等级

Linux 内核的日志，并不是所有信息都一样重要。有些信息必须第一时间看到，有些信息只在开发调试的时候才有用。

比如当内核崩溃的时候，必须立即看到；Debug 开发调试，这种信息平时并不重要，调试完就可以不管。

如果所有信息都一视同仁，紧急的崩溃信息很可能被大量调试信息淹没。所以内核设计了**日志等级（log level）**机制，用等级来区分每条消息的重要程度。

前一章我们讲了，内核等级大致分为如下：

#define KERN_EMERG   "<0>"
#define KERN_ALERT   "<1>"
#define KERN_CRIT    "<2>"
#define KERN_ERR     "<3>"
#define KERN_WARNING "<4>"
#define KERN_NOTICE  "<5>"
#define KERN_INFO    "<6>"
#define KERN_DEBUG   "<7>"

数字越小，优先级越高。

平时写驱动，很少直接写 printk + 宏，而是用内核封装好的函数：

例如，驱动初始化失败：

常用的封装函数有：

pr_emerg(...)   // 0
pr_alert(...)   // 1
pr_crit(...)    // 2
pr_err(...)     // 3
pr_warn(...)    // 4
pr_notice(...)  // 5
pr_info(...)    // 6
pr_debug(...)   // 7

3 printk 调用流程

现在进入核心，整个 printk 调用流程如下：

我们逐个来看，先看 printk，这是入口，其定义如下：

#else
static inline int printk(const char *fmt, ...)
{
  return 0;
}
#endif

它就是个壳，本身不干什么，就是接受可变参数，然后把参数传下去。

接着是 vprintk 函数，主要负责解析参数并进行格式化。

继续向下就是 vprintk_emit()，先调用 vprintk_store 把日志写入 ring buffer，再决定是否显示到控制台。

最后就是环形缓冲区。

4 总结

printk 收参数、格式化、写 ring buffer、必要时打印到控制台，这就是它的全部工作。