Android应用程序框架层和系统运行库层日志系统源代码分析.docx

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Android应用程序框架层和系统运行库层日志系统源代码分析

   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：

viewplain

1.................................................  

2.  

3.public final class Log {  

4.  

5.................................................  

6.  

7.    /** 

8.     * Priority constant for the println method; use Log.v. 

9.         */  

10.    public static final int VERBOSE = 2;  

11.  

12.    /** 

13.     * Priority constant for the println method; use Log.d. 

14.         */  

15.    public static final int DEBUG = 3;  

16.  

17.    /** 

18.     * Priority constant for the println method; use Log.i. 

19.         */  

20.    public static final int INFO = 4;  

21.  

22.    /** 

23.     * Priority constant for the println method; use Log.w. 

24.         */  

25.    public static final int WARN = 5;  

26.  

27.    /** 

28.     * Priority constant for the println method; use Log.e. 

29.         */  

30.    public static final int ERROR = 6;  

31.  

32.    /** 

33.     * Priority constant for the println method. 

34.         */  

35.    public static final int ASSERT = 7;  

36.  

37......................................................  

38.  

39.    public static int v（String tag, String msg） {  

40.        return println_native（LOG_ID_MAIN, VERBOSE, tag, msg）;  

41.    }  

42.  

43.    public static int v（String tag, String msg, Throwable tr） {  

44.        return println_native（LOG_ID_MAIN, VERBOSE, tag, msg + '\n' + getStackTraceString（tr））;  

45.    }  

46.  

47.    public static int d（String tag, String msg） {  

48.        return println_native（LOG_ID_MAIN, DEBUG, tag, msg）;  

49.    }  

50.  

51.    public static int d（String tag, String msg, Throwable tr） {  

52.        return println_native（LOG_ID_MAIN, DEBUG, tag, msg + '\n' + getStackTraceString（tr））;  

53.    }  

54.  

55.    public static int i（String tag, String msg） {  

56.        return println_native（LOG_ID_MAIN, INFO, tag, msg）;  

57.    }  

58.  

59.    public static int i（String tag, String msg, Throwable tr） {  

60.        return println_native（LOG_ID_MAIN, INFO, tag, msg + '\n' + getStackTraceString（tr））;  

61.    }  

62.  

63.    public static int w（String tag, String msg） {  

64.        return println_native（LOG_ID_MAIN, WARN, tag, msg）;  

65.    }  

66.  

67.    public static int w（String tag, String msg, Throwable tr） {  

68.        return println_native（LOG_ID_MAIN, WARN, tag, msg + '\n' + getStackTraceString（tr））;  

69.    }  

70.  

71.    public static int w（String tag, Throwable tr） {  

72.        return println_native（LOG_ID_MAIN, WARN, tag, getStackTraceString（tr））;  

73.    }  

74.      

75.    public static int e（String tag, String msg） {  

76.        return println_native（LOG_ID_MAIN, ERROR, tag, msg）;  

77.    }  

78.  

79.    public static int e（String tag, String msg, Throwable tr） {  

80.        return println_native（LOG_ID_MAIN, ERROR, tag, msg + '\n' + getStackTraceString（tr））;  

81.    }  

82.  

83...................................................................  

84.    /** @hide */ public static native int LOG_ID_MAIN = 0;  

85.    /** @hide */ public static native int LOG_ID_RADIO = 1;  

86.    /** @hide */ public static native int LOG_ID_EVENTS = 2;  

87.    /** @hide */ public static native int LOG_ID_SYSTEM = 3;  

88.  

89.    /** @hide */ public static native int println_native（int bufID,  

90.        int priority, String tag, String msg）;  

91.}  

     定义了2~7一共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：

viewplain

1./* //device/libs/android_runtime/android_util_Log.cpp 

2.** 

3.** Copyright 2006, The Android Open Source Project 

4.** 

5.** Licensed under the Apache License, Version 2.0 （the "License"）;  

6.** you may not use this file except in compliance with the License.  

7.** You may obtain a copy of the License at  

8.** 

9.**     http:

//www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0  

10.** 

11.** Unless required by applicable law or agreed to in writing, software  

12.** distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,  

13.** WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.  

14.** See the License for the specific language governing permissions and  

15.** limitations under the License. 

16.*/  

17.  

18.#define LOG_NAMESPACE "log.tag."  

19.#define LOG_TAG "Log_println"  

20.  

21.#include   

22.#include   

23.#include   

24.#include   

25.  

26.#include "jni.h"  

27.#include "utils/misc.h"  

28.#include "android_runtime/AndroidRuntime.h"  

29.  

30.#define MIN（a,b） （（a

a:

b）  

31.  

32.namespace android {  

33.  

34.struct levels_t {  

35.    jint verbose;  

36.    jint debug;  

37.    jint info;  

38.    jint warn;  

39.    jint error;  

40.    jint assert;  

41.};  

42.static levels_t levels;  

43.  

44.static int toLevel（const char* value）   

45.{  

46.    switch （value[0]） {  

47.        case 'V':

 return levels.verbose;  

48.        case 'D':

 return levels.debug;  

49.        case 'I':

 return levels.info;  

50.        case 'W':

 return levels.warn;  

51.        case 'E':

 return levels.error;  

52.        case 'A':

 return levels.assert;  

53.        case 'S':

 return -1; // SUPPRESS  

54.    }  

55.    return levels.info;  

56.}  

57.  

58.static jboolean android_util_Log_isLoggable（JNIEnv* env, jobject clazz, jstring tag, jint level）  

59.{  

60.#ifndef HAVE_ANDROID_OS  

61.    return false;  

62.#else /* HAVE_ANDROID_OS */  

63.    int len;  

64.    char key[PROPERTY_KEY_MAX];  

65.    char buf[PROPERTY_VALUE_MAX];  

66.  

67.    if （tag == NULL） {  

68.        return false;  

69.    }  

70.      

71.    jboolean result = false;  

72.      

73.    const char* chars = env->GetStringUTFChars（tag, NULL）;  

74.  

75.    if （（strlen（chars）+sizeof（LOG_NAMESPACE）） > PROPERTY_KEY_MAX） {  

76.        jclass clazz = env->FindClass（"java/lang/IllegalArgumentException"）;  

77.        char buf2[200];  

78.        snprintf（buf2, sizeof（buf2）, "Log tag \"%s\" exceeds limit of %d characters\n",  

79.                chars, PROPERTY_KEY_MAX - sizeof（LOG_NAMESPACE））;  

80.  

81.        // release the chars!

82.        env->ReleaseStringUTFChars（tag, chars）;  

83.  

84.        env->ThrowNew（clazz, buf2）;  

85.        return false;  

86.    } else {  

87.        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.    int logLevel = toLevel（buf）;  

95.    return （logLevel >= 0 && level >= logLevel） ?

 true :

 false;  

96.#endif /* HAVE_ANDROID_OS */  

97.}  

98.  

99./* 

100. * In class android.util.Log:

101. *  public static native int println_native（int buffer, int priority, String tag, String msg） 

102. */  

103.static jint android_util_Log_println_native（JNIEnv* env, jobject clazz,  

104.        jint bufID, jint priority, jstring tagObj, jstring msgObj）  

105.{  

106.    const char* tag = NULL;  

107.    const char* msg = NULL;  

108.  

109.    if （msgObj == NULL） {  

110.        jclass npeClazz;  

111.  

112.        npeClazz = env->FindClass（"java/lang/NullPointerException"）;  

113.        assert（npeClazz !

= NULL）;  

114.  

115.        env->ThrowNew（npeClazz, "println needs a message"）;  

116.        return -1;  

117.    }  

118.  

119.    if （bufID < 0 || bufID >= LOG_ID_MAX） {  

120.        jclass npeClazz;  

121.  

122.        npeClazz = env->FindClass（"java/lang/NullPointerException"）;  

123.        assert（npeClazz !

= NULL）;  

124.  

125.        env->ThrowNew（npeClazz, "bad bufID"）;  

126.        return -1;  

127.    }  

128.  

129.    if （tagObj !

= NULL）  

130.        tag = env->GetStringUTFChars（tagObj, NULL）;  

131.    msg = env->GetStringUTFChars（msgObj, NULL）;  

132.  

133.    int res = __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.    return res;  

140.}  

141.  

142./* 

143. * JNI registration. 

144. */  

145.static JNINativeMethod gMethods[] = {  

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