linux内核中打印cpumask的方法总结

哈喽，大家好，我是LittleG。

前言

在Linux内核中，CPU掩码（cpumask）用于表示一组CPU编号，常用于描述进程或任务的亲和性、中断或定时器的分配范围等场景。

如下类似打印:

Task scheduled on CPUs: 0-3,7

下面就记录一些常用的打印cpumask的方法。

正文

1、printk 与 cpumask_printk 宏：

Linux内核中最常用的打印接口是printk函数，可以接收格式化字符串和参数，类似用户空间的printf。同时为了便于打印cpumask，内核还提供了一些辅助宏，如cpumask_printk，可以接受一个cpumask_t类型的变量和一个格式化字符串作为参数。

例如：

#include <linux/cpumask.h>
#include <linux/kernel.h>

void print_cpu_mask(cpumask_t *mask)
{
    printk(KERN_INFO "CPU mask: %*pbn", cpumask_bits(mask)[0]);
    // 或者使用 cpumask_printk 宏
    cpumask_printk("CPU mask: ", mask);
}

说明: 上述代码中，%*pb是一种特殊的格式化符，用于打印位掩码（cpumask_t本质上是一个位掩码）。cpumask_bits(mask)[0]获取掩码的第一个长整型元素，用于指定要打印的位数。cpumask_printk宏则提供了一种更直接的方式，它内部会处理掩码的格式化输出。

2、dump_stack 和 dump_cpu_mask：

当需要在内核崩溃报告或调试信息中包含当前CPU掩码时，可以调用dump_stack()函数，它会自动打印当前CPU的标识。如果需要更详细地打印某个cpumask_t，可以结合dump_cpu_mask()函数，通常与dump_stack()一起使用，用于在内核oops堆栈跟踪中输出CPU掩码。

例如：

#include <linux/dump_stack.h>
#include <linux/kernel.h>

void dump_cpu_mask_example(cpumask_t *mask)
{
    dump_stack();
    dump_cpu_mask(mask);
}

调用dump_cpu_mask_example()时，会在内核日志中看到堆栈跟踪信息以及跟随其后的CPU掩码打印。

3、直接访问cpumask_t的位：

对于更精细的控制或特殊情况，可以直接遍历cpumask_t的位数组，并使用printk打印其中的每一位。虽然cpumask_printk通常已能满足需求，但cpumask_t 提供了更大的灵活性。

例如：

#include <linux/bitops.h>
#include <linux/cpumask.h>
#include <linux/kernel.h>

void print_cpu_mask_manual(cpumask_t *mask)
{
    int cpu;

    for_each_cpu(cpu, mask) {
        printk(KERN_INFO "CPU %d is set in the mask.n", cpu);
    }
}

上述代码使用for_each_cpu宏遍历cpumask_t中的每个已置位CPU，并使用printk打印其编号。

4、cpumask_pr_args 宏

cpumask_pr_args 可以直观可读的形式输出 cpumask_t 中包含的 CPU 核心编号列表，并将其作为函数参数传递给其他内核日志打印函数。这样做的好处是能够方便地将 cpumask_t 的内容嵌入到其他日志消息中，而不必单独调用cpumask_printk或者手动构建包含 CPU 列表的字符串。

例如：

// https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/include/linux/cpumask.h#L36
/**
 * cpumask_pr_args - printf args to output a cpumask
 * @maskp: cpumask to be printed
 *
 * Can be used to provide arguments for '%*pb[l]' when printing a cpumask.
 */
#define cpumask_pr_args(maskp)   nr_cpu_ids, cpumask_bits(maskp)

// https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/arch/arm64/kernel/cpufeature.c#L1521
static ssize_t aarch32_el0_show(struct device *dev,
                                struct device_attribute *attr, char *buf)
{
        const struct cpumask *mask = system_32bit_el0_cpumask();

        return sysfs_emit(buf, "%*pbln", cpumask_pr_args(mask));
}
static const DEVICE_ATTR_RO(aarch32_el0);

说明：

%*pbl 是格式占位符，用于接收 cpumask_pr_args 生成的 CPU 核心列表字符串。

%*pbl 是内核日志特有的格式说明符，其中 * 表示宽度由参数决定，pbl 表示以空格分隔的 CPU 核心列表。

cpumask_pr_args 提供了一种便捷的方式来将 cpumask_t 的内容以方便肉眼可读的形式嵌入到日志消息中，通过使用 %*pbl 格式说明符与内核日志打印函数（如 pr_info(), pr_debug(), pr_err() 等）配合使用，可以清晰地记录与 CPU 核心关联的操作情况。

总结，具体开发过程中选择哪种打印方法取决于具体的需求和调试环境。在大多数情况下，直接使用cpumask_printk宏就可以满足打印CPU掩码的需求了。

下期见~