Android应用程序框架层和系统运行库层日志系统源代码分.docx

在开发Android应用程序时，少不了使用Log来监控和调试程序的执行。在上一篇文章Android日志系统驱动程序Logger源代码分析中，我们分析了驱动程序Logger的源代码，在前面的文章浅谈Android系统开发中Log的使用一文，我们也简单介绍在应用程序中使Log的方法，在这篇文章中，我们将详细介绍Android应用程序框架层和系统运行库存层日志系统的源代码，使得我们可以更好地理解Android的日志系统的实现。 我们在Android应用程序，一般是调用应用程序框架层的Java接口（android.util.Log）来使用日志系统，这个Java接口通过JNI方法和系统运行库最终调用内核驱动程序Logger把Log写到内核空间中。按照这个调用过程，我们一步步介绍Android应用程序框架层日志系统的源代码。学习完这个过程之后，我们可以很好地理解Android系统的架构，即应用程序层（Application）的接口是如何一步一步地调用到内核空间的。 一. 应用程序框架层日志系统Java接口的实现。 在浅谈Android系统开发中Log的使用一文中，我们曾经介绍过Android应用程序框架层日志系统的源代码接口。这里，为了描述方便和文章的完整性，我们重新贴一下这部份的代码，在frameworks/base/core/java/android/util/Log.java文件中，实现日志系统的Java接口：view plain1. .2. 3. publicfinalclassLog4. 5. .6. 7. /*8. *Priorityconstantfortheprintlnmethod;useLog.v.9. */10. publicstaticfinalintVERBOSE=2;11. 12. /*13. *Priorityconstantfortheprintlnmethod;useLog.d.14. */15. publicstaticfinalintDEBUG=3;16. 17. /*18. *Priorityconstantfortheprintlnmethod;useLog.i.19. */20. publicstaticfinalintINFO=4;21. 22. /*23. *Priorityconstantfortheprintlnmethod;useLog.w.24. */25. publicstaticfinalintWARN=5;26. 27. /*28. *Priorityconstantfortheprintlnmethod;useLog.e.29. */30. publicstaticfinalintERROR=6;31. 32. /*33. *Priorityconstantfortheprintlnmethod.34. */35. publicstaticfinalintASSERT=7;36. 37. .38. 39. publicstaticintv(Stringtag,Stringmsg)40. returnprintln_native(LOG_ID_MAIN,VERBOSE,tag,msg);41. 42. 43. publicstaticintv(Stringtag,Stringmsg,Throwabletr)44. returnprintln_native(LOG_ID_MAIN,VERBOSE,tag,msg+n+getStackTraceString(tr);45. 46. 47. publicstaticintd(Stringtag,Stringmsg)48. returnprintln_native(LOG_ID_MAIN,DEBUG,tag,msg);49. 50. 51. publicstaticintd(Stringtag,Stringmsg,Throwabletr)52. returnprintln_native(LOG_ID_MAIN,DEBUG,tag,msg+n+getStackTraceString(tr);53. 54. 55. publicstaticinti(Stringtag,Stringmsg)56. returnprintln_native(LOG_ID_MAIN,INFO,tag,msg);57. 58. 59. publicstaticinti(Stringtag,Stringmsg,Throwabletr)60. returnprintln_native(LOG_ID_MAIN,INFO,tag,msg+n+getStackTraceString(tr);61. 62. 63. publicstaticintw(Stringtag,Stringmsg)64. returnprintln_native(LOG_ID_MAIN,WARN,tag,msg);65. 66. 67. publicstaticintw(Stringtag,Stringmsg,Throwabletr)68. returnprintln_native(LOG_ID_MAIN,WARN,tag,msg+n+getStackTraceString(tr);69. 70. 71. publicstaticintw(Stringtag,Throwabletr)72. returnprintln_native(LOG_ID_MAIN,WARN,tag,getStackTraceString(tr);73. 74. 75. publicstaticinte(Stringtag,Stringmsg)76. returnprintln_native(LOG_ID_MAIN,ERROR,tag,msg);77. 78. 79. publicstaticinte(Stringtag,Stringmsg,Throwabletr)80. returnprintln_native(LOG_ID_MAIN,ERROR,tag,msg+n+getStackTraceString(tr);81. 82. 83. .84. /*hide*/publicstaticnativeintLOG_ID_MAIN=0;85. /*hide*/publicstaticnativeintLOG_ID_RADIO=1;86. /*hide*/publicstaticnativeintLOG_ID_EVENTS=2;87. /*hide*/publicstaticnativeintLOG_ID_SYSTEM=3;88. 89. /*hide*/publicstaticnativeintprintln_native(intbufID,90. intpriority,Stringtag,Stringmsg);91. 定义了27一共6个日志优先级别ID和4个日志缓冲区ID。回忆一下Android日志系统驱动程序Logger源代码分析一文，在Logger驱动程序模块中，定义了log_main、log_events和log_radio三个日志缓冲区，分别对应三个设备文件/dev/log/main、/dev/log/events和/dev/log/radio。这里的4个日志缓冲区的前面3个ID就是对应这三个设备文件的文件描述符了，在下面的章节中，我们将看到这三个文件描述符是如何创建的。在下载下来的Android内核源代码中，第4个日志缓冲区LOG_ID_SYSTEM并没有对应的设备文件，在这种情况下，它和LOG_ID_MAIN对应同一个缓冲区ID，在下面的章节中，我们同样可以看到这两个ID是如何对应到同一个设备文件的。 在整个Log接口中，最关键的地方声明了println_native本地方法，所有的Log接口都是通过调用这个本地方法来实现Log的定入。下面我们就继续分析这个本地方法println_native。 二.应用程序框架层日志系统JNI方法的实现。 在frameworks/base/core/jni/android_util_Log.cpp文件中，实现JNI方法println_native：view plain1. /*/device/libs/android_runtime/android_util_Log.cpp2. *3. *Copyright2006,TheAndroidOpenSourceProject4. *5. *LicensedundertheApacheLicense,Version2.0(theLicense);6. *youmaynotusethisfileexceptincompliancewiththeLicense.7. *YoumayobtainacopyoftheLicenseat8. *9. */licenses/LICENSE-2.010. *11. *Unlessrequiredbyapplicablelaworagreedtoinwriting,software12. *distributedundertheLicenseisdistributedonanASISBASIS,13. *WITHOUTWARRANTIESORCONDITIONSOFANYKIND,eitherexpressorimplied.14. *SeetheLicenseforthespecificlanguagegoverningpermissionsand15. *limitationsundertheLicense.16. */17. 18. #defineLOG_NAMESPACElog.tag.19. #defineLOG_TAGLog_println20. 21. #include22. #include23. #include24. #include25. 26. #includejni.h27. #includeutils/misc.h28. #includeandroid_runtime/AndroidRuntime.h29. 30. #defineMIN(a,b)(aGetStringUTFChars(tag,NULL);74. 75. if(strlen(chars)+sizeof(LOG_NAMESPACE)PROPERTY_KEY_MAX)76. jclassclazz=env-FindClass(java/lang/IllegalArgumentException);77. charbuf2200;78. snprintf(buf2,sizeof(buf2),Logtag%sexceedslimitof%dcharactersn,79. chars,PROPERTY_KEY_MAX-sizeof(LOG_NAMESPACE);80. 81. /releasethechars!82. env-ReleaseStringUTFChars(tag,chars);83. 84. env-ThrowNew(clazz,buf2);85. returnfalse;86. else87. strncpy(key,LOG_NAMESPACE,sizeof(LOG_NAMESPACE)-1);88. strcpy(key+sizeof(LOG_NAMESPACE)-1,chars);89. 90. 91. env-ReleaseStringUTFChars(tag,chars);92. 93. len=property_get(key,buf,);94. intlogLevel=toLevel(buf);95. return(logLevel=0&level=logLevel)?true:false;96. #endif/*HAVE_ANDROID_OS*/97. 98. 99. /*100. *Inclassandroid.util.Log:101. *publicstaticnativeintprintln_native(intbuffer,intpriority,Stringtag,Stringmsg)102. */103. staticjintandroid_util_Log_println_native(JNIEnv*env,jobjectclazz,104. jintbufID,jintpriority,jstringtagObj,jstringmsgObj)105. 106. constchar*tag=NULL;107. constchar*msg=NULL;108. 109. if(msgObj=NULL)110. jclassnpeClazz;111. 112. npeClazz=env-FindClass(java/lang/NullPointerException);113. assert(npeClazz!=NULL);114. 115. env-ThrowNew(npeClazz,printlnneedsamessage);116. return-1;117. 118. 119. if(bufID=LOG_ID_MAX)120. jclassnpeClazz;121. 122. npeClazz=env-FindClass(java/lang/NullPointerException);123. assert(npeClazz!=NULL);124. 125. env-ThrowNew(npeClazz,badbufID);126. return-1;127. 128. 129. if(tagObj!=NULL)130. tag=env-GetStringUTFChars(tagObj,NULL);131. msg=env-GetStringUTFChars(msgObj,NULL);132. 133. intres=_android_log_buf_write(bufID,(android_LogPriority)priority,tag,msg);134. 135. if(tag!=NULL)136. env-ReleaseStringUTFChars(tagObj,tag);137. env-ReleaseStringUTFChars(msgObj,msg);138. 139. returnres;140. 141. 142. /*143. *JNIregistration.144. */145. staticJNINativeMethodgMethods=146. /*name,signature,funcPtr*/147. isLoggable,(Ljava/lang/String;I)Z,(void*)android_util_Log_isLoggable,148. println_native,(IILjava/lang/String;Ljava/lang/String;)I,(void*)android_util_Log_println_native,149. ;150. 151. intregister_android_util_Log(JNIEnv*env)152. 153. jclassclazz=env-FindClass(android/util/Log);154. 155. if(clazz=NULL)156. LOGE(Cantfindandroid/util/Log);157. return-1;158. 159. 160. levels.verbose=env-GetStaticIntField(clazz,env-GetStaticFieldID(clazz,VERBOSE,I);161. levels.debug=env-GetStaticIntField(clazz,env-GetStaticFieldID(clazz,DEBUG,I);162. =env-GetStaticIntField(clazz,env-GetStaticFieldID(clazz,INFO,I);163. levels.warn=env-GetStaticIntField(clazz,env-GetStaticFieldID(clazz,WARN,I);164. levels.error=env-GetStaticIntField(clazz,env-GetStaticFieldID(clazz,ERROR,I);165. levels.assert=env-GetStaticIntField(clazz,env-GetStaticFieldID(clazz,ASSERT,I);166. 167. returnAndroidRuntime:registerNativeMethods(env,android/util/Log,gMethods,NELEM(gMethods);168. 169. 170. ;/namespaceandroid 在gMethods变量中，定义了println_native本地方法对应的函数调用是android_util_Log_println_native。在android_util_Log_println_native函数中，通过了各项参数验证正确后，就调用运行时库函数_android_log_buf_write来实现Log的写入操作。_android_log_buf_write函实实现在liblog库中，它有4个参数，分别缓冲区ID、优先级别ID、Tag字符串和Msg字符串。下面运行时库liblog中的_android_log_buf_write的实现。 三.系统运行库层日志系统的实现。 在系统运行库层liblog库的实现中，内容比较多，这里，我们只关注日志写入操作_android_log_buf_write的相关实现：view plain1. int_android_log_buf_write(intbufID,intprio,constchar*tag,constchar*msg)2. 3. structiovecvec3;4. 5. if(!tag)6. tag=;7. 8. /*XXX:Thisneedstogo!*/9. if(!strcmp(tag,HTC_RIL)|10. !strncmp(tag,RIL,3)|/*AnylogtagwithRILastheprefix*/11. !strcmp(tag,AT)|12. !strcmp(tag,GSM)|13. !strcmp(tag,STK)|14. !strcmp(tag,CDMA)|15. !strcmp(tag,PHONE)|16. !strcmp(tag,SMS)17. bufID=LOG_ID_RADIO;18. 19. vec0.iov_base=(unsignedchar*)&prio;20. vec0.iov_len=1;21. vec1.iov_base=(void*)tag;22. vec1.iov_len=strlen(tag)+1;23. vec2.iov_base=(void*)msg;24. vec2.iov_len=strlen(msg)+1;25. 26. returnwrite_to_log(bufID,vec,3);27. 函数首先是检查传进来的tag参数是否是为HTC_RIL、RIL、AT、GSM、STK、CDMA、PHONE和SMS中的一个，如果是，就无条件地使用ID为LOG_ID_RADIO的日志缓冲区作为写入缓冲区，接着，把传进来的参数prio、tag和msg分别存放在一个向量数组中，调用write_to_log函数来进入下一步操作。write_to_log是一个函数指针，定义在文件开始的位置上：view plain1. staticint_write_to_log_init(log_id_t,structiovec*vec,size_tnr);2. staticint(*write_to_log)(log_id_t,structiovec*vec,size_tnr)=_write_to_log_init; 并且初始化为_write_to_log_init函数：view plain1. staticint_write_to_log_init(log_id_tlog_id,structiovec*vec,size_tnr)2. 3. #ifdefHAVE_PTHREADS4. pthread_mutex_lock(&log_init_lock);5. #endif6. 7. if(write_to_log=_write_to_log_init)8. log_fdsLOG_ID_MAIN=log_open(/dev/LOGGER_LOG_MAIN,O_WRONLY);9. log_fdsLOG_ID_RADIO=log_open(/dev/LOGGER_LOG_RADIO,O_WRONLY);10. log_fdsLOG_ID_EVENTS=log_open(/dev/LOGGER_LOG_EVENTS,O_WRONLY);11. log_fdsLOG_ID_SYSTEM=log_open(/dev/LOGGER_LOG_SYSTEM,O_WRONLY);12. 13. write_to_log=_write_to_log_kernel;14. 15. if(log_fdsLOG_ID_MAIN0|log_fdsLOG_ID_RADIO0|16. log_fdsLOG_ID_EVENTS0)17. log_close(log_fdsLOG_ID_MAIN);18. log_close(log_fdsLOG_ID_RADIO);19. log_close(log_fdsLOG_ID_EVENTS);20. log_fdsLOG_ID_MAIN=-1;21. log_fdsLOG_ID_RADIO=-1;22. log_fdsLOG_ID_EVENTS=-1;23. write_to_log=_write_to_log_null;24. 25. 26. if(log_fdsLOG_ID_SYSTEM0)27. log_fdsLOG_ID_SYSTEM=log_fdsLOG_ID_MAIN;28. 29. 30. 31. #ifdefHAVE_PTHREADS32. pthread_mutex_unlock(&log_init_lock);33. #endif34. 35. returnwrite_to_log(log_id,vec,nr);36. 这里我们可以看到，如果是第一次调write_to_log函数，write