Linux Kernel pr_debug(), dev_dbg() 以及动态调试
pr_err(), pr_info(), ... / dev_err(), dev_info(), ... 系列函数，在 pr_fmt / dev_fmt 的基础上，调用 vprintk_emit() 实现打印输出。但 pr_debug() / dev_dbg() 比较特殊，有不一样的代码路径。
文件：include/linux/printk.h
/* If you are writing a driver, please use dev_dbg instead */
#if defined(CONFIG_DYNAMIC_DEBUG) || \
(defined(CONFIG_DYNAMIC_DEBUG_CORE) && defined(DYNAMIC_DEBUG_MODULE))
#include <linux/dynamic_debug.h>
/**
* pr_debug - Print a debug-level message conditionally
* @fmt: format string
* @...: arguments for the format string
*
* This macro expands to dynamic_pr_debug() if CONFIG_DYNAMIC_DEBUG is
* set. Otherwise, if DEBUG is defined, it's equivalent to a printk with
* KERN_DEBUG loglevel. If DEBUG is not defined it does nothing.
*
* It uses pr_fmt() to generate the format string (dynamic_pr_debug() uses
* pr_fmt() internally).
*/
#define pr_debug(fmt, ...) \
dynamic_pr_debug(fmt, ##__VA_ARGS__)
#elif defined(DEBUG)
#define pr_debug(fmt, ...) \
printk(KERN_DEBUG pr_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)
#else
#define pr_debug(fmt, ...) \
no_printk(KERN_DEBUG pr_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)
#endif
文件：include/linux/dev_printk.h
#if defined(CONFIG_DYNAMIC_DEBUG) || \
(defined(CONFIG_DYNAMIC_DEBUG_CORE) && defined(DYNAMIC_DEBUG_MODULE))
#define dev_dbg(dev, fmt, ...) \
dynamic_dev_dbg(dev, dev_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)
#elif defined(DEBUG)
#define dev_dbg(dev, fmt, ...) \
dev_printk(KERN_DEBUG, dev, dev_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__)
#else
#define dev_dbg(dev, fmt, ...) \
({ \
if (0) \
dev_printk(KERN_DEBUG, dev, dev_fmt(fmt), ##__VA_ARGS__); \
})
#endif
这里有三条路径：
- 如果开启编译选项
CONFIG_DYNAMIC_DEBUG，会进入 dynamic debug 功能（并且，这时某个模块是否开启DEBUG，决定了这个模块里的 dynamic debug 是否默认使能）； - 如果开启编译选项
DEBUG后，就跟其他的 pr_() / dev_() 函数一样（除了不同的 log level）； - 否则，就关闭 debug 打印；
这里要走读一下第一种情况：
dev_dbg
dynamic_dev_dbg
_dynamic_func_call(..., __dynamic_dev_dbg, ...)
pr_debug
dynamic_pr_debug
_dynamic_func_call(..., __dynamic_pr_debug, ...)
这两个函数在 lib/dynamic_debug.c 文件里实现，所以就走到了动态调试（dynamic debug）功能里。
动态调试（dynamic debug）
这个功能，由编译选项 CONFIG_DYNAMIC_DEBUG 控制。
开启以后，可以通过 <debugfs>/dynamic_debug/control 在运行时动态地打开或者关闭 pr_debug() / dev_dbg() 的打印输出：
mount -t debugfs none /proc/sys/debug
cd /proc/sys/debug/dynamic_debug
运行 cat control，可以显示所有 pr_debug / dev_dbg 的调用，以及每个调用当前的 debug print 的 flag。比如：
drivers/mmc/core/core.c:269 [mmc_core]mmc_mrq_pr_debug =p "<%s: starting CMD%u arg %08x flags %08x>\012"
drivers/mmc/core/core.c:275 [mmc_core]mmc_mrq_pr_debug =p "%s: starting %sCMD%u arg %08x flags %08x\012"
...
init/main.c:1414 [main]run_init_process =p " with arguments:\012"
init/main.c:1416 [main]run_init_process =p " %s\012"
...
每一行表示了一个调用的位置，按 filename:lineno [module]function flags format 的格式，依次是调用所在的文件、行号、所属内核模块、函数、控制 flag 以及格式化字符串。其中的 flag，如果是下划线，表示关闭打印；如果是 p 表示使能。目前可以使用的，包括：
p enables the pr_debug() callsite.
_ enables no flags.
Decorator flags add to the message-prefix, in order:
t Include thread ID, or <intr>
m Include module name
f Include the function name
s Include the source file name
l Include line number
使能和关闭某个打印：
echo "file a/b/c/xxx.c +p" > control
echo "file a/b/c/xxx.c =_" > control
除了 file 控制单个文件外，还有 func 来指定函数、module 指定模块、format 指定格式化字符串，等等。并且支持通配符，方便操作，比如：
echo "module xxx =p" > control
echo "func yyy +pfl" > control
echo "func zzz* =_" > control
echo "format \"string\" +pmfl" > control
bootargs
在为某个设备实现驱动的过程中，出于调试目的，如果每次这样调用 echo，还是有点麻烦的。这时，可以在 bootargs 里设置启动参数：
setenv bootargs ... <module>.dyndbg="+p"
这样，这个驱动模块的调试打印就打开了。
使用举例
比如在开发时，遇到 mmc 相关的问题，可以对 mmc_core 驱动模块进行调试和观察。
先看一下驱动模块里已经包含了哪些调试打印：
# cat control | grep mmc_core
drivers/mmc/core/core.c:269 [mmc_core]mmc_mrq_pr_debug =p "<%s: starting CMD%u arg %08x flags %08x>\012"
drivers/mmc/core/core.c:275 [mmc_core]mmc_mrq_pr_debug =p "%s: starting %sCMD%u arg %08x flags %08x\012"
...
drivers/mmc/core/host.c:269 [mmc_core]mmc_of_parse =_ "\042bus-width\042 property is missing, assuming 1 bit.\012"
...
把 mmc_core 模块的打印全部使能或者关闭：
echo "module mmc_core +p" > control
echo "module mmc_core =_" > control
针对某个函数：
echo "func mmc_mrq_pr_debug +p" > control
针对某个文件：
echo "file drivers/mmc/core/core.c +pfl" > control
针对某个文件的某些行：
echo "file drivers/mmc/core/core.c:200-400 +pmfl" > control
这样就可以在运行时通过动态地开关来观察打印和判断问题，而不是到处加打印、重新编译、安装内核并重启。而且，模块里已有调试打印的地方，通常是这个模块在开发和调试时最需要注意的一些关键位置，或者关键配置字段，相对于一边走读代码一边加打印，这样要有效率的多。
对比
通常系统的 printk 默认设置：
# cat /proc/sys/kernel/printk
4 4 1 7
实际使用中，需要定义 DEBUG 宏并重新编译；并且在运行时：
echo 8 > /proc/sys/kernel/printk
这样才可以得到调试打印。
所以，也可以通过 /proc/sys/kernel/printk 设置 log level，但细度不一样，也不能像 dynamic debug 这样在运行时精确地控制文件、模块、函数甚至某一行。
参考资料
- lib/dynamic_debug.c
- include/linux/printk.h
- include/linux/dev_printk.h
- Documentation/admin-guide/dynamic-debug-howto.rst