- A+
1. 概述
printk 用于在终端上打印内核想要输出的信息，平常我们较多使用的打印函数是 printf，两者名字虽然只有最后一个字母不同，且都是为了在终端上显示信息，但是它们的应用场景并不相同。printk 是 linux 内核用来打印消息的，而 printf 则是用户态模式下打印消息用的，不过最终 printf 会通过系统调用的方式使用 printk 进行消息的显示。printk 的整体代码流程如下：
2. 代码分析
首先是 printk 函数，因为 printk 函数是支持不定参数的，所以第一步就是先解析参数，之后就是调用 vprintk 函数了。
asmlinkage int printk(const char *fmt, ...) { ... 省略 ... va_start(args, fmt); r = vprintk(fmt, args); va_end(args); return r; } 对于 vprintk 函数，其主要步骤如上图所示，首先是调用 vscnprintf 格式化字符串，并放入到 printk_buf 中，接下来就是再根据 log level 以及是否需要增加时间前缀等信息再次格式化字符串，并将最后的字符串从 printk_buf 复制到 log_buff 中，最后就是将 log_buff 中的字符串输出到终端上，实际执行输出操作的是在 console_unlock() 中进行的。
asmlinkage int vprintk(const char *fmt, va_list args) { ... 简略版 ... raw_spin_lock(&logbuf_lock); /* 格式化到 printk_buf */ printed_len += vscnprintf(printk_buf + printed_len, sizeof(printk_buf) - printed_len, fmt, args); /* 格式化到 log_buf */ for (; *p; p++) { if (new_text_line) { new_text_line = 0; ... } emit_log_char(*p); if (*p == 'n') new_text_line = 1; } /* 将 log_buf 中的字符串输出到终端上*/ if (console_trylock_for_printk(this_cpu)) console_unlock(); return printed_len; } 在 console_unlock 中，首先根据 con_start 和 log_end 来检查是否有需要在终端上打印的消息，如果有则开始使用 call_console_drivers 调用 console 关联的底层驱动程序进行最终的消息打印操作。
void console_unlock(void) { ... again: for ( ; ; ) { raw_spin_lock_irqsave(&logbuf_lock, flags); wake_klogd |= log_start - log_end; if (con_start == log_end) break; _con_start = con_start; _log_end = log_end; con_start = log_end; raw_spin_unlock(&logbuf_lock); stop_critical_timings(); call_console_drivers(_con_start, _log_end); start_critical_timings(); local_irq_restore(flags); } console_locked = 0; ... } 而 call_console_drivers 函数又调用了 _call_console_drivers，进一步调用 __call_console_drivers，最终调用不同 console 关联的写操作 con->write(con, &LOG_BUF(start), end - start) 实现打印操作。
static void __call_console_drivers(unsigned start, unsigned end) { struct console *con; for_each_console(con) { if (exclusive_console && con != exclusive_console) continue; if ((con->flags & CON_ENABLED) && con->write && (cpu_online(smp_processor_id()) || (con->flags & CON_ANYTIME))) con->write(con, &LOG_BUF(start), end - start); } } 3. 总结
-
printk 函数第一步是解析参数列表，然后对带有参数的字符串进行格式化，并放入到 printk_buf 中，最后再根据 log level 以及是否需要加时间前缀等配置再次格式化字符串，并放入到 log_buf 中；
-
当 log_buf 中有需要打印的信息时，则调用 console 所关联的驱动程序完成最终的打印操作。
-
在 __call_console_drivers 中调用 console 所关联的驱动时会先判断 con->write 是否存在，如果 con->write 不存在，则不会在终端中有信息输出，即直接忽略这次打印，然而在 linux 内核启动初期就已经开始调用 printk 函数了，而此时还并没注册 console 设备，就更不可能存在 con->write 了，那这个阶段调用 printk 输出的信息岂不是都丢了？然而事实并不是这样子的，欲知后事如何，且听下回分解。
