Android 日志系统分析(二):logd

一、前言

logd 守护进程是日志系统的管家,内部维持三个日志 Socket : logd、logdr、logdw 来与客户端进行通信。同时负责维护几个环形缓冲区,用于存放系统中的各种日志,缓冲区包含 main、system、events、radio、crash、kernel ;但是在 Android 5.0 之前,logd 进程并不存在,日志是保留在 /dev/log/main、/dev/log/system、/dev/log/radio、/dev/log/event 等节点中,但是这样面临的一个问题就是当 Android 系统大版本升级时,linux kernel 需要升级对应的日志驱动,因此在后续的版本中就有了 logd 进程。

二、logd 进程详解

2.1 logd 进程框架

Android 日志系统分析(一):概述 一文中,总结了整个日志读写的主要流程,因此对于 logd 进程是如何同外界沟通进而读写日志的过程不再赘述,而着重于 logd 本身的一些知识点,这里先看一下 logd 的系统框图:

图片来源于参考 [1]

知识点:

logd 是日志系统的核心进程,由 init 启动,是属于守护进程常驻后台
logd 维护各个日志节点缓存队列,提供 socket 接口进行读、写、控制功能
logd 进程启动后,分别启动 LogReader、LogListener、CommandListener 三个线程,监听并处理来自三个 socket 的消息。在收到消息后,会通过 LogBuffer 类保存日志到对应的 RAM buffer
LogAudit 模块用于接收 Kernel selinux 信息,即可以在用户空间打印 selinux 日志信息
LogKlog 用于接收 kernel 日志信息,通过设置 property ,可以通过 logcat 命令读取内核日志
LogStatistics 是日志统计模块,默认开启统计数据较少,仅能以 pid/uid 纬度统计打印日志的数量。如果设置了 logd.statistic = true 。会打印更多纬度的统计信息,包括哪些 pid/uid/tid/TAG 日志量比较大,可用于日志裁剪相关

2.2 logd 启动流程

图片来源于参考 [1]

main 函数中,会打开 /dev/kmsg 来读取内核日志,通过 LogKlog 来进行存储;若是配置了 ro.logd.kernel 属性,则打开 /proc/kmsg 读取内核日志;

2.3 logd.rc 解析

logd 作为 Native Service ,系统启动时会读取 init.rc 脚本去启动,它的相关属性被定义在 logd.rc 文件中:

service logd /system/bin/logd                                                         
    socket logd stream 0666 logd logd
    socket logdr seqpacket 0666 logd logd
    socket logdw dgram+passcred 0222 logd logd
    file /proc/kmsg r
    file /dev/kmsg w
    user logd
    group logd system package_info readproc
    writepid /dev/cpuset/system-background/tasks

service logd-reinit /system/bin/logd --reinit
    oneshot
    disabled
    user logd
    group logd
    writepid /dev/cpuset/system-background/tasks

......

这里主要分为两部分:启动 logd 服务启动 logd-reinit 服务 (在Android 10 上添加了 logd-auditctl 服务,目的是为了限制 selinux denia打印日志为5秒一次);先来看一下 启动 logd 服务 的同时做了些什么:

① 创建 logd、logdr、logdw 这三个 socket 为后面的通信做准备
logdw 定义为 dgram 类型的 socket ,类似与 UDP类型的 Socket ,这么做的原因是考虑到性能问题,在多个进程同时写日志的情况下,write 函数写入到 socketbuffer 中即可返回,这样不会 block 业务逻辑太长时间。如果是 TCP 类型的 Socket ,客户端需要等到 TCP 收到 ACK 响应才能返回,这样就会过多的消耗性能和资源;

启动 logd-reinit 服务:

这个服务的主要作用是重新初始化 logd 的 LogBuffer,在配置中 oneshot 表示开机只启动一次。在上面的 main.cpp 中的 main 函数内,logd 在启动后,会创建一个线程 reinit_thread_start () ,当 logd-reinit 传入参数 reinit 后,进行功能执行:

① 如果 reinit 启动后,并且 /deg/kmsg 打开成功,把 logd.daemon: renit 写入 kmsg
② 重新初始化各个 log buffer 的大小,以及其他参数的初始化,但不会重新生成 LogBuffer 对象

main.cpp##main

int main(int argc, char* argv[]) {

    ......

    // 启动 Reinit线程,当logd-reinit传入参数reinit时,进行调用,reinit开机只启动一次

    sem_init(&reinit, 0, 0);
    sem_init(&uidName, 0, 0);
    sem_init(&sem_name, 0, 1);
    pthread_attr_t attr;
    if (!pthread_attr_init(&attr)) {
        struct sched_param param;

        memset(&param, 0, sizeof(param));
        pthread_attr_setschedparam(&attr, &param);
        pthread_attr_setschedpolicy(&attr, SCHED_BATCH);
        if (!pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED)) {
            pthread_t thread;
            reinit_running = true;
            if (pthread_create(&thread, &attr, reinit_thread_start, nullptr)) {
                reinit_running = false;
            }
        }
        pthread_attr_destroy(&attr);
    }

    ......

    exit(0);
}

main.cpp#reinit_thread_start()

 
static void* reinit_thread_start(void* /*obj*/) {
    prctl(PR_SET_NAME, "logd.daemon");
 
    while (reinit_running && !sem_wait(&reinit) && reinit_running) {
 
        if (fdDmesg >= 0) {
            static const char reinit_message[] = { KMSG_PRIORITY(LOG_INFO),
                     'l','o','g','d','.','d','a','e','m','o','n',':',' ','r','e','i','n','i','t','\n' };
            write(fdDmesg, reinit_message, sizeof(reinit_message));
        }
 
    
        //重新初始化各个log buffer的大小,以及其他参数的初始化,但不会重新生成LogBuffer对象
        if (logBuf) {
            logBuf->init();
            logBuf->initPrune(nullptr);
        }
        android::ReReadEventLogTags();
    }
 
    return nullptr;
}

参考

[ 1 ] 深入理解安卓日志系统(logcat / liblog / logd)
[ 2 ] Android10.0 日志系统分析(二)-logd、logcat架构分析及日志系统初始化

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