修改android kernel 打印 android kernel log

    在分析Android7.0 init进程一文中提到，在init进程中是通过klog来输出log信息的，但是由于log的级别不同可能导致有些添加的log无法输出来。在init .cpp的main函数中初始化klog。

klog_init();          //初始化klog
    klog_set_level(KLOG_NOTICE_LEVEL);   //设置klog的级别为NOTICE

system/core/libcutils/klog.c

void klog_init(void) {
    if (klog_fd >= 0) return; /* Already initialized */      //klog_fd默认值为-1，如果大于等于1表示klog已经初始化过，返回

    klog_fd = open("/dev/kmsg", O_WRONLY | O_CLOEXEC);   //打开/dev/kmsg文件，获得文件描述符
    if (klog_fd >= 0) {                      //大于等于0表示，打开成功，init进程的log都会输出到kernel log中
        return;  
    }

    static const char* name = "/dev/__kmsg__"; 
    if (mknod(name, S_IFCHR | 0600, (1 << 8) | 11) == 0) {   //如果上面没有打开成功，创建/dev/_kmsg_文件
        klog_fd = open(name, O_WRONLY | O_CLOEXEC);      //打开文件，获取文件描述符
        unlink(name);
    }
}

void klog_set_level(int level) {
    klog_level = level;                  //将设置的level赋值给klog_level
}

在init.cpp通过NOTICE函数输出log信息。但是INFO函数就输不出log，下面我们看一下具体原因。

NOTICE("init %s started!\n", is_first_stage ? "first stage" : "second stage");

在system/core/init/log.h头文件中对NOTICE，INFO等函数进行定义

#define ERROR(x...)   init_klog_write(KLOG_ERROR_LEVEL, x)
#define WARNING(x...) init_klog_write(KLOG_WARNING_LEVEL, x)
#define NOTICE(x...)  init_klog_write(KLOG_NOTICE_LEVEL, x)
#define INFO(x...)    init_klog_write(KLOG_INFO_LEVEL, x)
#define DEBUG(x...)   init_klog_write(KLOG_DEBUG_LEVEL, x)
#define VERBOSE(x...) init_klog_write(KLOG_DEBUG_LEVEL, x)

调用NOTICE函数，也就调到了函数init_klog_wirte传入的参数为NOTICE log level，如果调用别的函数就传入对应的log level。还有传入需要打印的信息。

先看一下各个log level的值，代码定义位置system/core//include/cutils/klog.h

#define KLOG_ERROR_LEVEL   3
#define KLOG_WARNING_LEVEL 4
#define KLOG_NOTICE_LEVEL  5
#define KLOG_INFO_LEVEL    6
#define KLOG_DEBUG_LEVEL   7

继续分析代码system/core/init/log.cpp

void init_klog_write(int level, const char* fmt, ...) {
    va_list ap;
    va_start(ap, fmt);
    init_klog_vwrite(level, fmt, ap);        //函数调用
    va_end(ap);
}

static void init_klog_vwrite(int level, const char* fmt, va_list ap) {
    static const char* tag = basename(getprogname());

    if (level > klog_get_level()) return;      //之前设置的level为NOTICE 5，现在level也为5相等为false，INFO level为6所以return

    // The kernel's printk buffer is only 1024 bytes.
    // TODO: should we automatically break up long lines into multiple lines?
    // Or we could log but with something like "..." at the end?
    char buf[1024];             //kernel 的printk buffer只有1024个字节， 将长的单行log，变为多行，或者直接省略掉
    size_t prefix_size = snprintf(buf, sizeof(buf), "<%d>%s: ", level, tag);
    size_t msg_size = vsnprintf(buf + prefix_size, sizeof(buf) - prefix_size, fmt, ap);
    if (msg_size >= sizeof(buf) - prefix_size) {
        msg_size = snprintf(buf + prefix_size, sizeof(buf) - prefix_size,
                            "(%zu-byte message too long for printk)\n", msg_size);
    }

    iovec iov[1];
    iov[0].iov_base = buf;
    iov[0].iov_len = prefix_size + msg_size;

    klog_writev(level, iov, 1);       //传送整理好的信息
}

system/core/libcutils/klog.c

void klog_writev(int level, const struct iovec* iov, int iov_count) {
    if (level > klog_level) return;           //由于level与klog_level都为5,所以继续执行
    if (klog_fd < 0) klog_init();               //前面已经初始化过klog_fd大于等于0
    if (klog_fd < 0) return;                     
    TEMP_FAILURE_RETRY(writev(klog_fd, iov, iov_count));   
}

//system/core/include/log/uio.h
extern int  readv( int  fd, struct iovec*  vecs, int  count );   //定义readv函数
extern int  writev( int  fd, const struct iovec*  vecs, int  count );  /定义writev函数

//system/core/liblog/uio.c
#include <log/uio.h>
LIBLOG_ABI_PUBLIC int writev(int fd, const struct iovec *vecs, int count)
{
    int   total = 0;

    for ( ; count > 0; count--, vecs++ ) {
        const char*  buf = vecs->iov_base;
        int          len = vecs->iov_len;

        while (len > 0) {
            int  ret = write( fd, buf, len ); //调用linux的write函数，fd为/dev/kmsg的文件描述符，所以将log写入到kmsg中即kernel log中。
            if (ret < 0) {
                if (total == 0)
                    total = -1;
                goto Exit;
            }
            if (ret == 0)
                goto Exit;

            total += ret;
            buf   += ret;
            len   -= ret;
        }
    }
Exit:
    return total;
}

    之前做项目时遇到一个问题，在开机过程中kernel 与 init进程中的log都输在kernel log中，而启动zygote之后log是输出在android中的，这样就发生了init进程到framework这段时间无法精确计算，对分析开机流程总耗时带来不小的困扰。所以我们就仿照klog自己定义TAG来输出信息，将android 中的log输出到kernel中，这样同一行log即在kernel log中有也在android log中有就可以精确计算时间了。

首先在system/core/include/cutils/klog.h中定义log level

#define KLOG_PERFORMANCE_LEVEL 0              //根据之前分析，将level设置小一点，至少要小于5
	#define KLOG_BOOTINFO(tag,x...) klog_write(KLOG_PERFORMANCE_LEVEL, "<0>" tag ": " x)    //定义函数关系

定义完之后就可以在framework中使用了，

例如init进程启动完zygote服务，会进入/frameowrk/base/cmds/app_process/app_main.cpp我们可以在这里使用

#include <cutils/klog.h>              //先include对应的头文件
#define BOOTINFO(x...) KLOG_BOOTINFO("bootinfo", x)       //定义对应的函数关系

BOOTINFO("Entered app_main.cpp main() \n");    //就可以通过BOOTINFO函数将log输出到kernel log中

不过将编译好的文件替换到手机中仍然无法输出对应log信息，经过分析发现是有与selinux权限，输出log存在selinux安全问题。

为了调试我们本地只好将selinux关闭了，代码还是在init .cpp 中我们之前将init进程时有过提到。

static void selinux_initialize(bool in_kernel_domain) {
    Timer t;

    //..............
    if (in_kernel_domain) {
       //.........

        bool kernel_enforcing = (security_getenforce() == 1);
        bool is_enforcing = selinux_is_enforcing();
        if (kernel_enforcing != is_enforcing) {
            if (security_setenforce(is_enforcing)) {     //可以直接将is_enforcing改为false，就将selinux关闭了
                ERROR("security_setenforce(%s) failed: %s\n",
                      is_enforcing ? "true" : "false", strerror(errno));
                security_failure();
            }
        }

        //.............
    } else {
        selinux_init_all_handles();
    }
}