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

在 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：

① 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
② 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
③ 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 中
④ 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
⑤ 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
⑥ 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]

在 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 和 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
② 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 socket 的 buffer 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