Android中 logd 详解

前言

logd 是Android L版本提出来的概念，其作用是保存Android运行期间的log（日志）。在Android L之前，log由kernel的ring buffer 保存，在Android L之后，log保存在用户空间。

 

代码基于版本：Android P

 

架构

log系统大概分三个部分：

• 上层接口。例如ALOGD、log.d、Slog.d等
• liblog 
• logd

在Android framework中有Log.java、Slog.java等文件提供了上层应用使用的接口，在native或jni代码中会使用liblog/include/log/log.h中定义的宏接口ALOGD、ALOGE等接口，但是最终都是通过liblog中logger_write.cpp下的__android_log_write接口。

 

先来看下__android_log_write：

LIBLOG_ABI_PUBLIC int __android_log_write(int prio, const char* tag,
                                          const char* msg) {
  return __android_log_buf_write(LOG_ID_MAIN, prio, tag, msg);
}

调用__android_log_buf_write()：

LIBLOG_ABI_PUBLIC int __android_log_buf_write(int bufID, int prio,
                                              const char* tag, const char* msg) {
  struct iovec vec[3];
  char tmp_tag[32];

  ...
  ...

  vec[0].iov_base = (unsigned char*)&prio;
  vec[0].iov_len = 1;
  vec[1].iov_base = (void*)tag;
  vec[1].iov_len = strlen(tag) + 1;
  vec[2].iov_base = (void*)msg;
  vec[2].iov_len = strlen(msg) + 1;

  return write_to_log(bufID, vec, 3);
}

调用到的是write_to_log()，而在初始化的时候write_log_log指向的是__write_to_log_init()：

static int (*write_to_log)(log_id_t, struct iovec* vec,
                           size_t nr) = __write_to_log_init;

logger_write.c 中这个函数很重要，所有的源头都是从这里开始的，最终会调用__write_to_log_daemon：

static int __write_to_log_init(log_id_t log_id, struct iovec* vec, size_t nr) {
  int ret, save_errno = errno;

  __android_log_lock();

  if (write_to_log == __write_to_log_init) {
    ret = __write_to_log_initialize();
    if (ret < 0) {
      __android_log_unlock();
      if (!list_empty(&__android_log_persist_write)) {
        __write_to_log_daemon(log_id, vec, nr);
      }
      errno = save_errno;
      return ret;
    }

    write_to_log = __write_to_log_daemon;
  }

  __android_log_unlock();

  ret = write_to_log(log_id, vec, nr);
  errno = save_errno;
  return ret;
}

在__write_to_log_daemon中进行一些初始化、过滤、判断等，最终会调用到transport中的write：

  write_transport_for_each(node, &__android_log_transport_write) {
    if (node->logMask & i) {
      ssize_t retval;
      retval = (*node->write)(log_id, &ts, vec, nr);
      if (ret >= 0) {
        ret = retval;
      }
    }
  }

这里的write函数最终调用我们先不看，下面会解释。

这里transport在初始化的时候形成了一个list，详细看__write_to_log_initialize()中调用__android_log_config_write()：

LIBLOG_HIDDEN void __android_log_config_write() {
  if (__android_log_transport & LOGGER_LOCAL) {
    extern struct android_log_transport_write localLoggerWrite;

    __android_log_add_transport(&__android_log_transport_write,
                                &localLoggerWrite);
  }

  if ((__android_log_transport == LOGGER_DEFAULT) ||
      (__android_log_transport & LOGGER_LOGD)) {
#if (FAKE_LOG_DEVICE == 0)
    extern struct android_log_transport_write logdLoggerWrite;
    extern struct android_log_transport_write pmsgLoggerWrite;

    __android_log_add_transport(&__android_log_transport_write,
                                &logdLoggerWrite);
    __android_log_add_transport(&__android_log_persist_write, &pmsgLoggerWrite);
#else
    extern struct android_log_transport_write fakeLoggerWrite;

    __android_log_add_transport(&__android_log_transport_write,
                                &fakeLoggerWrite);
#endif
  }
  ...
  ...

对于使用LOGD来说，最终使用到的是logdLoggerWrite：

LIBLOG_HIDDEN struct android_log_transport_write logdLoggerWrite = {
  .node = { &logdLoggerWrite.node, &logdLoggerWrite.node },
  .context.sock = -EBADF,
  .name = "logd",
  .available = logdAvailable,
  .open = logdOpen,
  .close = logdClose,
  .write = logdWrite,
};

所以对于logd来说__write_to_log_daemon最终调用的write就是这里的logdwrite，具体请查看logd_writer.c源码。

 

logd 在initrc中

可以看到logd会通过3个socket进行通信、管理。而且指启动一次。

 

logd.main()

在system/core/lodgd/main.cpp文件的main函数中，创建了LogBuffer、LogReader、LogListener和CommandListener四个对象：

• LogBuffer用于管理log；
• LogReader用于将log传递给logcat；
• LogListener用于监听是否有log写入logd；
• CommandListener用于监听是否有命令发送给logd。

 

Logd-reinit 进程

Logd-reinit 进程在启动时，会给logd进程发送reinit命令，logd在收到命令后，会重新初始化LogBuffer。

在system/core/lodgd/main.cpp文件的main函数中会创建一个线程用于监测是否有reinit请求

if (pthread_create(&thread, &attr, reinit_thread_start, nullptr)) {

在reinit_thread_start函数中，会重新初始化各个log区的大小，以及其他参数的初始化，但不会重新生成LogBuffer对象。相关代码如下：

        // Anything that reads persist.
        if (logBuf) {
            logBuf->init();
            logBuf->initPrune(nullptr);
        }

 

保存log

• 创建LogBuffer对象，在classLogBuffer类中，定义了一个list容器，保存了指向LogBufferElement对象的指针，创建LogBuffer对象时在其构造函数中会调用LogBuffer::init()函数初始化各log域（如main/system/kernel/crash等）的大小。
• 创建LogListener对象并开始监听

LogListener *swl = newLogListener(logBuf, reader);
// Backlog and /proc/sys/net/unix/max_dgram_qlen set to large value
if(swl->startListener(600)) {
    exit(1);
}

• 在startListener函数中创建线程，线程注册函数为SocketListener::threadStart；
• 执行runListener函数，如果socket监听到数据，则执行onDataAvailable函数进行处理；
• 调用logbuf->log（LogBuffer::log），这个函数很重要，新建一个LogBufferElement对象（用于保存log），调用mLogElements.insert将LogBufferElement加入list容器，实现log的保存。

 

读取log

可通过logcat工具获取logd log，logcat 相关代码所在路径：system/core/logcat

通过logcat获取的log，并不完全是按照log分类来打印的，如在KERNEL log中可能存在MAIN log。

logcat实现的大部分函数都在logcat/logcat.cpp文件中，其中__logcat函数是最重要的函数，其负责logcat 输入参数的解析以及log的处理。

logcat 最终读取log通过liblog/logd_reader.c 中的logdRead函数实现。此函数负责打开/dev/logdr，并通过socket获取log。

 

至于代码中的log级别等信息这里就暂不做解释了，以liblog下log.h为准。