Linux:/proc/kmsg 与 /proc/sys/kernel/printk_xxx

2024-01-14 22:28
文章标签 linux xxx sys proc kernel printk kmsg

本文主要是介绍Linux:/proc/kmsg 与 /proc/sys/kernel/printk_xxx,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

  • 前言
  • 一、/proc/kmsg
    • 1、简介
    • 2、如何修改内核日志缓冲区
    • 3、dmesg
      • klogctl 函数(来源于 man 手册)
    • 4、扩展阅读
  • 二、 /proc/sys/kernel/printk_xxx
  • 三、/dev/kmsg

前言

  本篇文章将为大家介绍与 Linux 内核日志相关的一些控制文件,共同学习!

一、/proc/kmsg

1、简介

  /proc/kmsg 是一个特殊的文件,它提供了内核消息缓冲区的访问,这个缓冲区包含了内核产生的所有消息,包括各种调试和错误信息,如内核的启动打印。/proc/kmsg 文件通常只能被 root 用户或具有相应权限的用户读取。这个文件通常被用于调试和故障排除,因为它可以提供关于内核发生事件的详细信息。
在这里插入图片描述
  注意:这是一个缓冲区,所以其内的数据是会被刷新覆盖的!!!

  一般情况下,你可以使用以下方式来使用 /proc/kmsg 文件:

1、读取内核消息:你可以使用命令行工具如 `cat``dmesg` 来查看和读取`/proc/kmsg`文件
中的内核消息。例如,使用以下命令可以显示最近的内核消息:cat /proc/kmsg
这样做可以帮助你查看内核启动时的各种信息、硬件错误、系统调试等。需要注意的是,`/proc/kmsg` 文件一般只能被 root 用户或具有相应权限的用户访问,因此在使用
时请确保你有足够的权限。此外,了解内核消息的解释和上下文对正确理解和利用 `/proc/kmsg` 中
的信息非常重要。

2、如何修改内核日志缓冲区

  有时候我们发现,dmesg看到的日志信息缺少了很多,或者存储的很少,这个是因为内核日志缓冲区设置的较小,无法存储更多的内容,可以适当调整该缓冲区的大小。

  建议不要调整的过大,正常的产品使用128KB即可,若是自己调试排查问题可以设置的大一点,比如2MB,根据自己的物理内存资源合理设置。
在这里插入图片描述

3、dmesg

  /proc/kmsg 文件和 dmesg 命令之间有着紧密的关系。

  /proc/kmsg 文件提供了对内核消息缓冲区的直接访问,通过读取该文件可以查看最近的内核消息。dmesg 命令是一个通用命令行工具,主要用于显示和控制内核环缓冲区。使用 dmesg 命令可以更方便地查看内核日志消息,包括从开机到当前时间内的所有内核日志消息。

  实际上,dmesg 命令背后的实现原理也是通过读取 /proc/kmsg 文件来获取内核消息的。当我们在终端中执行 dmesg 命令时,它会读取 /proc/kmsg 文件的内容并将其显示在终端上。

  因此,可以说 /proc/kmsg 文件是 dmesg 命令的底层实现之一。在使用 dmesg 命令的时候,实际上是在调用 /proc/kmsg 文件提供的接口来获取内核日志。
在这里插入图片描述

以下文件来自busybox源码:busybox\util-linux\dmesg.c

/* vi: set sw=4 ts=4: */
/*** dmesg - display/control kernel ring buffer.** Copyright 2006 Rob Landley <rob@landley.net>* Copyright 2006 Bernhard Reutner-Fischer <rep.nop@aon.at>** Licensed under GPLv2, see file LICENSE in this source tree.*/
//config:config DMESG
//config:	bool "dmesg (3.7 kb)"
//config:	default y
//config:	select PLATFORM_LINUX
//config:	help
//config:	dmesg is used to examine or control the kernel ring buffer. When the
//config:	Linux kernel prints messages to the system log, they are stored in
//config:	the kernel ring buffer. You can use dmesg to print the kernel's ring
//config:	buffer, clear the kernel ring buffer, change the size of the kernel
//config:	ring buffer, and change the priority level at which kernel messages
//config:	are also logged to the system console. Enable this option if you
//config:	wish to enable the 'dmesg' utility.
//config:
//config:config FEATURE_DMESG_PRETTY
//config:	bool "Pretty output"
//config:	default y
//config:	depends on DMESG
//config:	help
//config:	If you wish to scrub the syslog level from the output, say 'Y' here.
//config:	The syslog level is a string prefixed to every line with the form
//config:	"<#>".
//config:
//config:	With this option you will see:
//config:		# dmesg
//config:		Linux version 2.6.17.4 .....
//config:		BIOS-provided physical RAM map:
//config:		 BIOS-e820: 0000000000000000 - 000000000009f000 (usable)
//config:
//config:	Without this option you will see:
//config:		# dmesg
//config:		<5>Linux version 2.6.17.4 .....
//config:		<6>BIOS-provided physical RAM map:
//config:		<6> BIOS-e820: 0000000000000000 - 000000000009f000 (usable)//applet:IF_DMESG(APPLET(dmesg, BB_DIR_BIN, BB_SUID_DROP))//kbuild:lib-$(CONFIG_DMESG) += dmesg.o//usage:#define dmesg_trivial_usage
//usage:       "[-c] [-n LEVEL] [-s SIZE]"
//usage:#define dmesg_full_usage "\n\n"
//usage:       "Print or control the kernel ring buffer\n"
//usage:     "\n	-c		Clear ring buffer after printing"
//usage:     "\n	-n LEVEL	Set console logging level"
//usage:     "\n	-s SIZE		Buffer size"
//usage:     "\n	-r		Print raw message buffer"#include <sys/klog.h>
#include "libbb.h"int dmesg_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
int dmesg_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
{int len, level;char *buf;unsigned opts;enum {OPT_c = 1 << 0,OPT_s = 1 << 1,OPT_n = 1 << 2,OPT_r = 1 << 3};opts = getopt32(argv, "cs:+n:+r", &len, &level);if (opts & OPT_n) {if (klogctl(8, NULL, (long) level))bb_simple_perror_msg_and_die("klogctl");return EXIT_SUCCESS;}if (!(opts & OPT_s))len = klogctl(10, NULL, 0); /* read ring buffer size */if (len < 16*1024)len = 16*1024;if (len > 16*1024*1024)len = 16*1024*1024;buf = xmalloc(len);len = klogctl(3 + (opts & OPT_c), buf, len); /* read ring buffer */if (len < 0)bb_simple_perror_msg_and_die("klogctl");if (len == 0)return EXIT_SUCCESS;if (ENABLE_FEATURE_DMESG_PRETTY && !(opts & OPT_r)) {int last = '\n';int in = 0;/* Skip <[0-9]+> at the start of lines */while (1) {if (last == '\n' && buf[in] == '<') {while (buf[in++] != '>' && in < len);} else {last = buf[in++];putchar(last);}if (in >= len)break;}/* Make sure we end with a newline */if (last != '\n')bb_putchar('\n');} else {full_write(STDOUT_FILENO, buf, len);if (buf[len-1] != '\n')bb_putchar('\n');}if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP) free(buf);return EXIT_SUCCESS;
}
#define EXTERNALLY_VISIBLE __attribute__(( visibility("default") ))
#define MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE EXTERNALLY_VISIBLE`EXTERNALLY_VISIBLE` 是一个宏定义,用于通过 `__attribute__((visibility("default")))`
属性将声明的符号设置为外部可见。`__attribute__((visibility("default")))` 是 GNU C 编译器的语法扩展,可以用于指定符号
的可见性。可见性标记是用于控制符号在链接阶段的可见性,即决定符号是否能够被其他目标文件或
动态链接库访问。通常情况下,默认可见性会被应用于所有的符号。然而,如果我们想将符号标记为外部可见(即在其他
目标文件或动态链接库中可用),就需要使用 `__attribute__((visibility("default")))` 属性
来指定这一可见性。在这个宏定义中,`EXTERNALLY_VISIBLE` 用于将一个声明设置为外部可见,这意味着其他源文件或
程序可以访问该声明。这样做的一个常见原因是要提供一个公共的接口,使得其他模块或库可以使用它
。在使用这个宏定义时,通常会将它与函数、变量或类型声明一起使用,如下所示:EXTERNALLY_VISIBLE int my_function();
EXTERNALLY_VISIBLE extern int my_variable;这样一来,通过 `EXTERNALLY_VISIBLE` 宏定义,这些声明就会被设置为外部可见,可以在其他源文
件或程序中使用和访问。对于符号的可见性,有几个不同的级别,其中包括 default(默认),hidden(隐藏),protected
(受保护)和 internal(内部)等。default(默认)可见性是指符号在链接过程中会被默认导出,可以被其他目标文件或动态链接库访问
。这是最常见的可见性级别。hidden(隐藏)可见性是指符号在链接过程中不会被导出,只能在定义它的目标文件内部使用。其他
目标文件或动态链接库无法直接访问该符号。protected(受保护)可见性介于 default 和 hidden 之间,在某些情况下限制了符号的可见性,
但又允许共享库之间的访问。internal(内部)可见性是 GNU C 扩展中的一个特殊级别,用于指定符号只能在同一编译单元内
可见。这意味着该符号只能在定义它的源文件内部使用。

klogctl 函数(来源于 man 手册)

klogctl 函数用于控制内核消息日志,头文件为 #include <sys/klog.h>。它有以下原型:

int syslog(int type, char *bufp, int len);/* No wrapper provided in glibc */
int klogctl(int type, char *buf, int len);
  • type:指定要执行的操作类型。它可以是以下值之一:
类型参数确定此函数所执行的操作。下面的列表指定了类型的值。符号名称在内核源代码中定义,但不
导出到用户空间;您要么使用数字,或者自己实现宏定义。SYSLOG_ACTION_CLOSE (0)Close the log.  Currently a NOP.SYSLOG_ACTION_OPEN (1)Open the log.  Currently a NOP.SYSLOG_ACTION_READ (2)从日志中读取。该调用等待,直到内核日志缓冲区为非空,然后将最多len字节读取到bufp指向的
缓冲区中。该调用返回读取的字节数。从日志中读取的字节从日志缓冲区中消失:信息只能读取一次。
这是当用户程序读取/proc/kmsg时内核执行的函数。SYSLOG_ACTION_READ_ALL (3)读取环形缓冲区中剩余的所有消息,将它们放在bufp指向的缓冲区中。该调用从日志缓冲区读取
最后一个len字节(非破坏性),但读取的字节数不会超过自上次“清除环形缓冲区”命令以来写入缓冲
区的字节数(请参阅下面的命令5)。该调用返回读取的字节数SYSLOG_ACTION_READ_CLEAR (4)读取并清除环形缓冲区中剩余的所有消息。该调用与类型为3的调用完全相同,但也执行“清除环
形缓冲区”命令。SYSLOG_ACTION_CLEAR (5)该调用仅执行“清除环形缓冲区”命令。bufp和len参数将被忽略。此命令并不能真正清除环形
缓冲区。相反,它设置了一个内核记账变量,用于确定命令3(SYSLOG_ACTION_READ_ALL)和 4
(SYSLOG_ACTION_READ _CLEAR)返回的结果。此命令对命令2(SYSLOG_ACTION_READ)和 9
(SYSLOG_ACTION_SIZE_UNREAD)没有影响。SYSLOG_ACTION_CONSOLE_OFF (6)该命令保存console_loglevel的当前值,然后将console_log级别设置为
minimum_console_lowlevel,这样就不会向控制台打印任何消息。在Linux 2.6.32之前,该命令
只需将console_loglevel设置为minimum_console_longlevel。请参阅下面
对/proc/sys/kernel/printk的讨论。bufp和len参数将被忽略。SYSLOG_ACTION_CONSOLE_ON (7)如果执行了以前的SYSLOG_ACTION_CONSOLE_OFF命令,则此命令会将CONSOLE_loglevel恢复
为该命令保存的值。在Linux 2.6.32之前,此命令只需将console_loglevel设置为
default_console_loglevel。请参阅下面对/proc/sys/kernel/printk的讨论。bufp和len参数
将被忽略。SYSLOG_ACTION_CONSOLE_LEVEL (8)该调用将console_loglevel设置为len中给定的值,该值必须是介于1和8之间(包括1和8)的
整数。内核静默地强制len的最小值minimum_console_loglevel。有关详细信息,请参阅日志级别
部分。bufp参数被忽略。SYSLOG_ACTION_SIZE_UNREAD (9) (since Linux 2.4.10)该调用返回当前可通过命令2(SYSLOG_ACTION_READ)从内核日志缓冲区读取的字节数。bufp
和len参数将被忽略。SYSLOG_ACTION_SIZE_BUFFER (10) (since Linux 2.6.6)此命令返回内核日志缓冲区的总大小。bufp和len参数将被忽略。除3和10之外的所有命令都需要特权。在2.6.37之前的Linux内核中,命令类型3和10被允许用于
非特权进程;自Linux以来2.6.37,只有当/proc/sys/kernel/dmesg_restrict的值为0时,才允许
无特权进程使用这些命令。在Linux 2.6.37之前,“特权”意味着呼叫者具有CAP_SYS_ADMIN能力。
从Linux 2.6.37开始,“privileged”表示调用者具有CAP_SYS_ADMIN功能(现在已弃用)或(新的)
CAP_SYSLOG功能。
  • buf:用于读取或写入内核日志的缓冲区。
  • len:长度。

  klogctl 函数允许您控制内核消息日志的操作,例如打开或关闭日志记录,读取最近的日志消息或将消息写入日志中。您可以使用相关的 type 值执行不同的操作,并通过 buf 参数进行数据的读取或写入。需要注意的是,klogctl 函数仅在 Linux 系统中可用,且需要以管理员权限运行。

  /proc/sys/kernel/printk:

	/proc/sys/kernel/printk是一个可写文件,包含四个整数值,这些整数值在打印或记录错误
消息时会影响内核printk()的行为。这四个值是:console_loglevel只有日志级别低于此值的消息才会打印到控制台。该字段的默认值为default_CONSOLE_LOGLEVEL
(7),但如果内核命令行包含单词“quiet”,则将其设置为4;如果内核命令行将包含单词“debug”,
则设置为10;如果出现内核故障,则设置至15(10和15只是愚蠢的,相当于8)。console_loglevel
的值可以通过类型为8的syslog()调用设置(设置为1–8范围内的值)。default_message_loglevel此值将用作没有显式级别的printk()消息的日志级别。在Linux 2.6.38之前(包括该版本),
该字段的硬编码默认值为4(KERN_WARNING);自Linux 2.6.39以来,默认值是由内核配置选项
CON-FIG_default_MESSAGE_LOGLEVEL定义的,默认值为4。minimum_console_loglevel此字段中的值是可以设置console_loglevel的最小值。default_console_loglevel这是console_loglevel的默认值。内核日志的打印级别:Kernel constant   Level value   MeaningKERN_EMERG             0        System is unusableKERN_ALERT             1        Action must be taken immediatelyKERN_CRIT              2        Critical conditions,关键/临界条件KERN_ERR               3        Error conditionsKERN_WARNING           4        Warning conditionsKERN_NOTICE            5        Normal but significant conditionKERN_INFO              6        InformationalKERN_DEBUG             7        Debug-level messages
返回值对于调用为2、3或4的类型,成功调用syslog()将返回读取的字节数。对于类型9,syslog()
返回当前可在内核日志缓冲区上读取的字节数。对于类型10,syslog()返回内核日志缓冲区的总大
小。对于其他类型的值,成功时返回0。如果出现错误,则返回-1,并设置errno以指示错误。错误码EINVAL:错误的参数(例如,错误的类型;或对于类型2、3或4,buf为NULL,或len小于零;
或者对于类型8,级别在1到8).ENOSYS:此syslog()系统调用不可用,因为编译内核时禁用了CONFIG_PRINTK内核配置选项。EPERM:没有足够权限的进程试图更改console_loglevel或清除内核消息环形缓冲区(更准确地
说:没有CAP_SYS_ADMIN或CAP_SYSLOG能力)。ERESTARTSYS:系统调用被信号中断;什么也没读。(这只能在跟踪过程中看到)

4、扩展阅读

  linux日志:syslogd和klogd及syslog

二、 /proc/sys/kernel/printk_xxx

  这些是 Linux 内核的一些控制文件,用于配置内核日志和打印设置。下面是对这些文件的详细解释:

  1. /proc/sys/kernel/printk

    • 该文件用于控制内核日志的打印级别。它包含四个整数值(以空格分隔),分别表示控制台日志级别、默认控制台日志级别、启动日志级别和当前日志级别。
  2. /proc/sys/kernel/printk_devkmsg

    • 如果该文件的值为非零,则内核日志将通过/dev/kmsg设备输出。如果为零,则内核日志将不会输出到该设备。默认情况下,它的值为非零。
  3. /proc/sys/kernel/printk_delay

    • 该文件用于设置内核日志的打印延迟时间(以毫秒为单位)。这个延迟时间用于合并相邻的日志消息,以减少日志输出的开销。
  4. /proc/sys/kernel/printk_ratelimit

    • 该文件用于设置内核日志输出的限速,即每秒打印的消息数量限制。默认情况下,它的值为 5
  5. /proc/sys/kernel/printk_ratelimit_burst

    • 该文件用于设置内核日志限速突发打印的数量。当达到限速后,内核可以突发打印多少条日志消息。默认情况下,它的值等于 10 * printk_ratelimit

  这些文件的值可以通过读取和写入这些文件来进行配置。例如,要更改内核日志的打印级别,可以使用以下命令:

echo "<console_loglevel> <default_console_loglevel> <boot_loglevel> <current_loglevel>" > /proc/sys/kernel/printk

  其中,每个<loglevel>代表一个整数,表示对应的日志级别。需要注意的是,对这些控制文件的更改只对当前会话有效,重新启动系统后会恢复为默认值。如果您希望在系统启动时保持更改的值,可以在启动脚本中设置这些文件的值。

三、/dev/kmsg

  /dev/kmsg 是 Linux 操作系统中的一个特殊设备文件,用于读取内核日志。它在内核中用于与用户空间的程序进行通信,并提供了对内核消息缓冲区的访问。

  通过读取 /dev/kmsg,您可以获取内核在运行时生成的各种日志消息,包括内核启动消息、驱动程序消息、错误消息等。这对于诊断系统问题、调试内核模块或了解系统运行状况非常有用。

  为了访问 /dev/kmsg,您可以使用标准的读取文件的方法,例如使用 open 函数打开设备文件,然后使用 read 函数读取其中的数据。示例代码如下:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>#define BUF_SIZE 1024int main()
{int fd = open("/dev/kmsg", O_RDONLY);if (fd == -1){perror("Failed to open /dev/kmsg");return 1;}char buffer[BUF_SIZE];ssize_t bytesRead;while ((bytesRead = read(fd, buffer, BUF_SIZE - 1)) > 0){buffer[bytesRead] = '\0';printf("%s", buffer);}close(fd);return 0;
}

  上述代码将打开 /dev/kmsg,然后使用一个循环不断读取内核日志信息,将其打印到标准输出上直至读取完毕。请注意,读取 /dev/kmsg 通常需要 root 权限或者使用 sudo 运行程序。

  需要注意的是,读取 /dev/kmsg 的方式是阻塞的,也就是说,如果没有新的消息,读取操作将会一直阻塞,直到有新的消息到达。因此,该方式通常用于长期运行或守护进程,以便可以实时监控内核日志。

  summary/proc/kmsg 是一个虚拟文件,/dev/kmsg 是一个设备文件,也用于读取内核日志消息。/proc 下的虚拟文件主要用于提供内核状态和动态信息,而 /dev 下的设备文件主要用于与硬件设备进行交互。

  欢迎大家指导和交流!如果我有任何错误或遗漏,请立即指正,我愿意学习改进。期待与大家一起进步!

这篇关于Linux:/proc/kmsg 与 /proc/sys/kernel/printk_xxx的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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