解读Android LOG机制的实现：（4）LOG设备驱动Logger
Android提供了用户级轻量的LOG机制，它的实现贯穿了Java，JNI，本地c/c++实现以及LINUX内核驱动等Android的各个层次，并且足够简单明晰，是一个相当不错的解读案例。本系列文章针对LOG机制的内部实现机理进行解读，本文是系列之四，解读LINUX内核中的设备驱动Logger中实现。Logger是Android为Linux写的一个MISC类型驱动，用循环队列实现了读者/写者。Logger是整个LOG机制实现的核心。
关键字：LINUX驱动，Android，读者/写者，MISC类型驱动，循环队列，等待队列，阻塞I/O
Log的驱动是在kernel/drivers/staging/android/Logger.c中实现的。
一、初始化
看一个LINUX驱动，先看它如何初始化的。
static int __init init_log(struct logger_log *log)
{
int ret;
ret = misc_register(&log->misc);
if (unlikely(ret)) {
printk(KERN_ERR "logger: failed to register misc "
"device for log '%s'!\n", log->misc.name);
return ret;
}
printk(KERN_INFO "logger: created %luK log '%s'\n",
(unsigned long) log->size >> 10, log->misc.name);
return 0;
}
static int __init logger_init(void)
{
int ret;
ret = init_log(&log_main);
if (unlikely(ret))
goto out;
ret = init_log(&log_events);
if (unlikely(ret))
goto out;
ret = init_log(&log_radio);
if (unlikely(ret))
goto out;
ret = init_log(&log_system);
if (unlikely(ret))
goto out;
out:
return ret;
}
device_initcall(logger_init);
整个Logger驱动的入口点就是Logger_init()，它用init_log(struct logger_log *log)初始化了log_main, log_events, log_radio和log_system四个logger_log类型的结构，而这四个结构变量分别记录着log的四个存储体。Logger从这四个变量实现了同种设备的四个驱动，而log的驱动是MISC类型的驱动，通过misc_register()向系统注册。四次注册之后，它们对应的MINOR ID将是不同的，Looger也是通过minor来区分是哪一个驱动的。
static struct logger_log *get_log_from_minor(int minor)
{
if (log_main.misc.minor == minor)
return &log_main;
if (log_events.misc.minor == minor)
return &log_events;
if (log_radio.misc.minor == minor)
return &log_radio;
if (log_system.misc.minor == minor)
return &log_system;
return NULL;
}
本文将以log_main来讲解Logger驱动的实现。
二、关键数据结构
上节中，提到了log_main这个结构体变量，现在来看它的定义。
Log_main里保存了Logger操作必须的变量。buffer指向的真是一个静态数组，用来存放用来读写的数据，Logger用它组成了一个逻辑上的循环队列，写者可以往w_off指向的地方写东西，而一旦有内容，会通知等待队列wq里的读者们来读取内容。因为buffer实现的是循环队列，所以buffer的大小size经常用来做除高位的运算，一定要是一个2次幂的数字。mutex用来保护log_main这个关键资源的。Logger是MISC类型的驱动，它保留着一个miscdevice类型的变量misc。misc里面也有最为关键的file_operations结构，这正是应用程序通过文件操作，与驱动打交道的入口。
三、Logger实现的功能
从上面log_main的类型定义就能看出，Logger实现了什么。一句话概括Logger就是实现了读写者，并实现同步操作。不过，Logger的读写者有些特殊，写者写操作不会被阻塞，也不会写满溢出，也就是写时只要有内容可以不停的写，超出Buffer就覆盖旧的[与应用程序具体的写操作结合来看]；读者因为要读的内容为空就会被阻塞挂起，而一旦有内容，所有被挂起的读者都会被唤醒[与应用程序具体的读操作结合来看]。
下面看具体实现的时候，就分别从读者和写者的角度去看。
3.1. 写者的实现
看二小节图中的关键结构logger_fops: file_operations，写者的关键实现就看open、release和write这几个函数的实现了，它们被分别赋值给了logger_open() / logger_release() / logger_aio_write()。
logger_open()为写者做的工作就是，通过minor id获得logger_log的实例，然后赋值给函数参数中传递进来的file的private_data中。
logger_release()不需要为写者做的什么工作。
logger_poll()因为写不需要被阻塞。所以这里检测到是因为非因为读而打开的文件（!(file->f_mode &FMODE_READ)）时，就直接返回POLLOUT | POLLWRNORM。无论怎样都可写。
logger_aio_write()是写数据（也就是log信息）的关键。这里是通过异步IO的方法，应用程序通过write()/writev()和aio_write()时都能调用到这个方法。
记录log信息时，写log用的接口是writev()，写的是vec形式的数据，这边写的过程中来的当然也是vec数据了，另外，写具体之间，还写入了类型为logger_entry的数据，来记录时间等信息。写数据到具体buffer时因为存储的位置可能不是连续的，而写在buffer的结尾和开头位置，所以要做判断，并可能要有两次写的buffer的动作。参数里的数据来自用户空间，不能在内核空间直接使用，要用copy_from_user()。写完之后，用wake_up_interruptible(&log->wq)唤醒所有在挂起等待的读者。
3.2. 读者的实现
看二小节图中的关键结构logger_fops: file_operation
补充：移动开发 , Android ,
