如何修改arm Linux中Printk的等级

1、查看当前控制台的打印级别

cat /proc/sys/kernel/printk

4417

其中第一个“4”表示内核打印函数printk的打印级别，只有级别比他高的信息才能在控制台上打印出来，既 0－3级别的信息

2、修改打印

echo "新的打印级别 417" >/proc/sys/kernel/printk

3、不够打印级别的信息会被写到日志中可通过dmesg 命令来查看

4、printk的打印级别

#define KERN_EMERG"<0>" /* system is unusable */

#define KERN_ALERT "<1>" /* action must be taken immediately */

#define KERN_CRIT"<2>" /* critical conditions */

#define KERN_ERR "<3>" /* error conditions */

#define KERN_WARNING "<4>" /* warning conditions */

#define KERN_NOTICE "<5>" /* normal but significant condition */

#define KERN_INFO"<6>" /* informational */

#define KERN_DEBUG "<7>" /* debug-level messages */

5、printk函数的使用

printk(打印级别 “要打印的信息”)

打印级别 既上面定义的几个宏

printk与printf的一个区别printk是“行驱动”的，也就是说只有收到一个换行符数据才会真正输出到终端，否则就不会有任何信息输出。另一个值得注意的问题是我们在调试嵌入式设备的时候，经常是从串口获得显示信息，如果我们使用printk过于频繁的话，串口的传输速度就会成为瓶颈，这样会造成系统的性能下降甚至停止反应。

printf 功 能：产生格式化输出的函数

用 法: int printf(const char *format,[argument]) format 参数输出的格式，定义格式为：%[flags][width][.perc][F|N|h|l]type

printk：

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。

补充：printf()函数是格式化输出函数, 一般用于向标准输出设备按规定格式输出信息。 printf()函数的调用格式为: printf("<格式化字符串>", <参量表>)。 格式输出，它是c语言中产生格式化输出的函数（在 stdio.h 中定义）。用于向终端（显示器、控制台等）输出字符。格式控制由要输出的文字和数据格式说明组成。要输出的的文字除了可以使用字母、数字、空格和一些数字符号以外，还可以使用一些转义字符表示特殊的含义。

如何根据oops定位代码行

我们借用linux设备驱动第二篇：构造和运行模块里面的hello world程序来演示出错的情况，含有错误代码的hello world如下：

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#include <linux/init.h>

#include <linux/module.h>

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL")

static int hello_init(void)

{

char *p = NULL

memcpy(p, "test", 4)

printk(KERN_ALERT "Hello, world\n")

return 0

}

static void hello_exit(void)

{

printk(KERN_ALERT "Goodbye, cruel world\n")

}

module_init(hello_init)

module_exit(hello_exit)

Makefile文件如下：

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ifneq ($(KERNELRELEASE),)

obj-m := helloworld.o

else

KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build

PWD := $(shell pwd)

default:

$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules

endif

clean:

rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions modules.order Module.symvers

很明显，以上代码的第8行是一个空指针错误。insmod后会出现下面的oops信息：

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[ 459.516441] BUG: unable to handle kernel NULL pointer dereference at (null)

[ 459.516445]

[ 459.516448] PGD 0

[ 459.516450] Oops: 0002 [#1] SMP

[ 459.516452] Modules linked in: helloworld(OE+) vmw_vsock_vmci_transport vsock coretemp crct10dif_pclmul crc32_pclmul ghash_clmulni_intel aesni_intel vmw_balloon snd_ens1371 aes_x86_64 lrw snd_ac97_codec gf128mul glue_helper ablk_helper cryptd ac97_bus gameport snd_pcm serio_raw snd_seq_midi snd_seq_midi_event snd_rawmidi snd_seq snd_seq_device snd_timer vmwgfx btusb ttm snd drm_kms_helper drm soundcore shpchp vmw_vmci i2c_piix4 rfcomm bnep bluetooth 6lowpan_iphc parport_pc ppdev mac_hid lp parport hid_generic usbhid hid psmouse ahci libahci floppy e1000 vmw_pvscsi vmxnet3 mptspi mptscsih mptbase scsi_transport_spi pata_acpi [last unloaded: helloworld]

[ 459.516476] CPU: 0 PID: 4531 Comm: insmod Tainted: G OE 3.16.0-33-generic #44~14.04.1-Ubuntu

[ 459.516478] Hardware name: VMware, Inc. VMware Virtual Platform/440BX Desktop Reference Platform, BIOS 6.00 05/20/2014

[ 459.516479] task: ffff88003821f010 ti: ffff880038fa0000 task.ti: ffff880038fa0000

[ 459.516480] RIP: 0010:[<ffffffffc061400d>] [<ffffffffc061400d>] hello_init+0xd/0x30 [helloworld]

[ 459.516483] RSP: 0018:ffff880038fa3d40 EFLAGS: 00010246

[ 459.516484] RAX: ffff88000c31d901 RBX: ffffffff81c1a020 RCX: 000000000004b29f

[ 459.516485] RDX: 000000000004b29e RSI: 0000000000000017 RDI: ffffffffc0615024

[ 459.516485] RBP: ffff880038fa3db8 R08: 0000000000015e80 R09: ffff88003d615e80

[ 459.516486] R10: ffffea000030c740 R11: ffffffff81002138 R12: ffff88000c31d0c0

[ 459.516487] R13: 0000000000000000 R14: ffffffffc0614000 R15: ffffffffc0616000

[ 459.516488] FS: 00007f8a6fa86740(0000) GS:ffff88003d600000(0000) knlGS:0000000000000000

[ 459.516489] CS: 0010 DS: 0000 ES: 0000 CR0: 0000000080050033

[ 459.516490] CR2: 0000000000000000 CR3: 0000000038760000 CR4: 00000000003407f0

[ 459.516522] DR0: 0000000000000000 DR1: 0000000000000000 DR2: 0000000000000000

[ 459.516524] DR3: 0000000000000000 DR6: 00000000fffe0ff0 DR7: 0000000000000400

[ 459.516524] Stack:

[ 459.516537] ffff880038fa3db8 ffffffff81002144 0000000000000001 0000000000000001

[ 459.516540] 0000000000000001 ffff880028ab5040 0000000000000001 ffff880038fa3da0

[ 459.516541] ffffffff8119d0b2 ffffffffc0616018 00000000bd1141ac ffffffffc0616018

[ 459.516543] Call Trace:

[ 459.516548] [<ffffffff81002144>] ? do_one_initcall+0xd4/0x210

[ 459.516550] [<ffffffff8119d0b2>] ? __vunmap+0xb2/0x100

[ 459.516554] [<ffffffff810ed9b1>] load_module+0x13c1/0x1b80

[ 459.516557] [<ffffffff810e9560>] ? store_uevent+0x40/0x40

[ 459.516560] [<ffffffff810ee2e6>] SyS_finit_module+0x86/0xb0

[ 459.516563] [<ffffffff8176be6d>] system_call_fastpath+0x1a/0x1f

[ 459.516564] Code: <c7>04 25 00 00 00 00 74 65 73 74 31 c0 48 89 e5 e8 a2 86 14 c1 31

[ 459.516573] RIP [<ffffffffc061400d>] hello_init+0xd/0x30 [helloworld]

[ 459.516575] RSP <ffff880038fa3d40>

[ 459.516576] CR2: 0000000000000000

[ 459.516578] ---[ end trace 7c52cc8624b7ea60 ]---

下面简单分析下oops信息的内容。

由BUG: unable to handle kernel NULL pointer dereference at (null)知道出错的原因是使用了空指针。标红的部分确定了具体出错的函数。Modules linked in: helloworld表明了引起oops问题的具体模块。call trace列出了函数的调用信息。这些信息中其中标红的部分是最有用的，我们可以根据其信息找到具体出错的代码行。下面就来说下，如何定位到具体出错的代码行。

第一步我们需要使用objdump把编译生成的bin文件反汇编，我们这里就是helloworld.o，如下命令把反汇编信息保存到err.txt文件中：

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objdump helloworld.o -D >err.txt

err.txt内容如下：

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helloworld.o: file format elf64-x86-64

Disassembly of section .text:

<span style="color:#ff0000">0000000000000000 <init_module>:</span>

0: e8 00 00 00 00 callq 5 <init_module+0x5>

5: 55 push %rbp

6: 48 c7 c7 00 00 00 00mov$0x0,%rdi

d: c7 04 25 00 00 00 00movl $0x74736574,0x0

14: 74 65 73 74

18: 31 c0 xor%eax,%eax

1a: 48 89 e5mov%rsp,%rbp

1d: e8 00 00 00 00 callq 22 <init_module+0x22>

22: 31 c0 xor%eax,%eax

24: 5d pop%rbp

25: c3 retq

26: 66 2e 0f 1f 84 00 00nopw %cs:0x0(%rax,%rax,1)

2d: 00 00 00

0000000000000030 <cleanup_module>:

30: e8 00 00 00 00 callq 35 <cleanup_module+0x5>

35: 55 push %rbp

36: 48 c7 c7 00 00 00 00mov$0x0,%rdi

3d: 31 c0 xor%eax,%eax

3f: 48 89 e5mov%rsp,%rbp

42: e8 00 00 00 00 callq 47 <cleanup_module+0x17>

47: 5d pop%rbp

48: c3 retq

Disassembly of section .rodata.str1.1:

0000000000000000 <.rodata.str1.1>:

0: 01 31 add%esi,(%rcx)

2: 48 rex.W

3: 65 gs

4: 6c insb (%dx),%es:(%rdi)

5: 6c insb (%dx),%es:(%rdi)

6: 6f outsl %ds:(%rsi),(%dx)

7: 2c 20 sub$0x20,%al

9: 77 6f ja 7a <cleanup_module+0x4a>

b: 72 6c jb 79 <cleanup_module+0x49>

d: 64 0a 00or %fs:(%rax),%al

10: 01 31 add%esi,(%rcx)

12: 47 6f rex.RXB outsl %ds:(%rsi),(%dx)

14: 6f outsl %ds:(%rsi),(%dx)

15: 64 fs

16: 62 (bad)

17: 79 65 jns7e <cleanup_module+0x4e>

19: 2c 20 sub$0x20,%al

1b: 63 72 75movslq 0x75(%rdx),%esi

1e: 65 gs

1f: 6c insb (%dx),%es:(%rdi)

20: 20 77 6fand%dh,0x6f(%rdi)

23: 72 6c jb 91 <cleanup_module+0x61>

25: 64 0a 00or %fs:(%rax),%al

Disassembly of section .modinfo:

0000000000000000 <__UNIQUE_ID_license0>:

0: 6c insb (%dx),%es:(%rdi)

1: 69 63 65 6e 73 65 3dimul $0x3d65736e,0x65(%rbx),%esp

8: 44 75 61rex.R jne 6c <cleanup_module+0x3c>

b: 6c insb (%dx),%es:(%rdi)

c: 20 42 53and%al,0x53(%rdx)

f: 44 2f rex.R (bad)

11: 47 50 rex.RXB push %r8

13: 4c rex.WR

...

Disassembly of section .comment:

0000000000000000 <.comment>:

0: 00 47 43add%al,0x43(%rdi)

3: 43 3a 20rex.XB cmp (%r8),%spl

6: 28 55 62sub%dl,0x62(%rbp)

9: 75 6e jne79 <cleanup_module+0x49>

b: 74 75 je 82 <cleanup_module+0x52>

d: 20 34 2eand%dh,(%rsi,%rbp,1)

10: 38 2e cmp%ch,(%rsi)

12: 32 2d 31 39 75 62 xor0x62753931(%rip),%ch# 62753949 <cleanup_module+0x62753919>

18: 75 6e jne88 <cleanup_module+0x58>

1a: 74 75 je 91 <cleanup_module+0x61>

1c: 31 29 xor%ebp,(%rcx)

1e: 20 34 2eand%dh,(%rsi,%rbp,1)

21: 38 2e cmp%ch,(%rsi)

23: 32 00 xor(%rax),%al

Disassembly of section __mcount_loc:

0000000000000000 <__mcount_loc>:

由oops信息我们知道出错的地方是hello_init的地址偏移0xd。而有dump信息知道，hello_init的地址即init_module的地址，因为hello_init即本模块的初始化入口，如果在其他函数中出错，dump信息中就会有相应符号的地址。由此我们得到出错的地址是0xd，下一步我们就可以使用addr2line来定位具体的代码行：

addr2line -C -f -e helloworld.o d

此命令就可以得到行号了。以上就是通过oops信息来定位驱动崩溃的行号。

其他调试手段

以上就是通过oops信息来获取具体的导致崩溃的代码行，这种情况都是用在遇到比较严重的错误导致内核挂掉的情况下使用的，另外比较常用的调试手段就是使用printk来输出打印信息。printk的使用方法类似printf，只是要注意一下打印级别，详细介绍在linux设备驱动第二篇：构造和运行模块中已有描述，另外需要注意的是大量使用printk会严重拖慢系统，所以使用过程中也要注意。

以上两种调试手段是我工作中最常用的，还有一些其他的调试手段，例如使用/proc文件系统，使用trace等用户空间程序，使用gdb，kgdb等，这些调试手段一般不太容易使用或者不太方便使用，所以这里就不在介绍了。

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