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/dev/console概览

/dev/console 是 Linux 系统中的一个特殊设备文件,通常用于与系统的控制台进行交互。它的作用和特点如下:

1. 作用

  • init 进程(PID 1)和某些系统服务在启动时会使用 /dev/console 进行日志输出,以确保关键信息能够显示在控制台上,即使系统尚未完全初始化。
  • 当系统运行级别较低(如单用户模式)或出现故障时,管理员可以通过 /dev/console 直接进行交互,而无需依赖其他终端设备。

2. 设备类型

  • /dev/console 通常是一个 字符设备,可以使用 ls -l /dev/console 查看其设备号:
    ls -l /dev/console 
    输出示例:
    crw--w---- 1 root tty 5, 1 Mar 6 12:34 /dev/console 
    其中:
    • c 代表字符设备
    • 5, 1 是主设备号和次设备号
    • 只有 root 用户和 tty 组有写权限

3. 区别于其他终端设备

  • /dev/ttyX(如 /dev/tty1)指的是物理终端(VT,Virtual Terminal)。
  • /dev/pts/X 指的是伪终端(Pseudo Terminal),用于远程或 GUI 终端会话。
  • /dev/null 是一个特殊设备,丢弃所有写入的数据。
  • /dev/console 一般与 系统的主控制台 相关联,不管是物理终端、串口控制台,还是虚拟控制台。

4. 如何使用

  • 输出信息到控制台:
    echo "System is going down!" > /dev/console 
  • 作为 initgrub 的默认输入/输出设备: 在 grub 配置文件中可以设置:
    console=ttyS0,115200n8 
    这样 /dev/console 就会映射到串口 ttyS0

5. 典型应用场景

  • 服务器无显示器时,远程通过 串口控制台 访问 /dev/console 进行维护。
  • initrdinitramfs 早期启动阶段,系统日志和错误信息会写入 /dev/console 以便管理员查看。
  • Docker、LXC 等容器环境中,/dev/console 可能会被映射到宿主机的某个终端。

信息写入到/dev/console

printk是内核中的函数,用于将信息写入内核ring buffer中,printk何时将信息写入 /dev/console 取决于 消息的日志级别当前的 console_loglevel 配置。下面是详细解析:


1. printk 的日志级别

printk 允许开发者指定不同的日志级别,每个级别对应一个 优先级

printk(KERN_EMERG "Emergency message\n"); 
printk(KERN_ALERT "Alert message\n"); 
printk(KERN_CRIT "Critical message\n"); 
printk(KERN_ERR "Error message\n"); 
printk(KERN_WARNING "Warning message\n"); 
printk(KERN_NOTICE "Notice message\n"); 
printk(KERN_INFO "Info message\n"); 
printk(KERN_DEBUG "Debug message\n"); 

日志级别从高到低依次是:

级别常量含义
0KERN_EMERG0系统崩溃,所有用户都必须立即关注
1KERN_ALERT1必须立刻采取措施的问题
2KERN_CRIT2严重错误
3KERN_ERR3普通错误
4KERN_WARNING4警告
5KERN_NOTICE5正常但需要注意的事件
6KERN_INFO6信息性消息
7KERN_DEBUG7调试消息

2. console_loglevel 决定哪些日志会写入 /dev/console

系统使用 console_loglevel 来决定 哪些级别的 printk 消息可以被输出到 /dev/console

2.1 如何查看当前 console_loglevel

cat /proc/sys/kernel/printk 

示例输出:

4 4 1 7 

这些值的含义:

  • 第 1 个值:当前 console_loglevel,只有日志级别 小于等于 该值的消息会输出到 /dev/console
  • 第 2 个值:默认 console_loglevel
  • 第 3 个值:最低 console_loglevel
  • 第 4 个值:最高 console_loglevel

在上述示例中,console_loglevel = 4,意味着 KERN_WARNING(4)及以上级别的消息会输出到 /dev/console


3. 如何修改 console_loglevel

如果你希望 更详细的日志信息写入 /dev/console,可以修改 console_loglevel

3.1 临时修改(重启后失效)

echo 7 > /proc/sys/kernel/printk 

这会让 所有日志级别(包括 KERN_DEBUG 都输出到 /dev/console

3.2 永久修改(重启后生效)

将以下内容添加到 /etc/sysctl.conf

kernel.printk = 7 4 1 7 

然后应用:

sysctl -p 

4. 影响 /dev/console 的其他因素

除了 console_loglevel,还有一些其他因素影响 printk 是否写入 /dev/console

4.1 控制台是否已初始化

如果 printk 发生在 系统启动早期(如 early printk 阶段),系统可能还没有初始化 /dev/console,此时日志不会输出。

4.2 dmesg 级别过滤

即使 printk 输出到 内核日志缓冲区dmesg 命令默认不会显示所有日志,你可以用 -n 选项调整:

dmesg -n 7 # 允许显示所有日志 

4.3 串口/远程控制台

如果系统使用 串口作为控制台,可能需要在 grub 配置中添加:

console=ttyS0,115200n8 

然后在 dmesg 中就能看到 printk 的输出。


5. 总结

  1. printk 只有 日志级别小于等于 console_loglevel 时,才会写入 /dev/console
  2. console_loglevel 可通过 /proc/sys/kernel/printk 读取和修改。
  3. 默认情况下,KERN_WARNING 及以上级别 (console_loglevel = 4) 的消息才会进入 /dev/console
  4. 可以通过 echo 7 > /proc/sys/kernel/printk 让所有日志级别都输出到 /dev/console
  5. /dev/console 可能是 物理终端、串口终端或伪终端,具体取决于系统配置。

http://www.dtcms.com/wzjs/6109.html

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