RT-Thread發(fā)布“超輕量級“日志組件ulog

在介紹 ulog 前，我們先來了解一些日志的概念：

日志的定義：日志會將軟件運(yùn)行的狀態(tài)、過程等信息，輸出到不同的介質(zhì)中（例如：文件、控制臺、顯示屏等），并進(jìn)行顯示和保存。為軟件調(diào)試、維護(hù)過程中的問題提供追溯、性能分析、系統(tǒng)監(jiān)控、故障預(yù)警等功能，同時提供參考依據(jù)。可以說，日志的使用，幾乎占用了軟件生命周期至少 80% 的時間。

日志的重要性：對于操作系統(tǒng)而言，由于其軟件的復(fù)雜度非常大，單步調(diào)試在一些場景下并不適合，所以日志組件在操作系統(tǒng)上幾乎都是標(biāo)配。完善的日志系統(tǒng)也能讓操作系統(tǒng)的調(diào)試事半功倍。

RT-Thread 一直缺少小巧、實(shí)用的日志組件，而 ulog 的誕生補(bǔ)全了這塊的短板。今天，它將作為 RT-Thread 的基礎(chǔ)組件被開源出來，讓我們的開發(fā)者也能用上簡潔易用的日志系統(tǒng)，提高開發(fā)效率。

ulog 介紹

ulog 是一個非常簡潔、易用的 C/C++ 日志組件，第一個字母 u 代表 μ，即微型的意思。它能做到最低ROM<1K, RAM<0.2K的資源占用。ulog 不僅有小巧體積，同樣也有非常全面的功能，其設(shè)計(jì)理念參考的是另外一款 C/C++ 開源日志庫：EasyLogger（簡稱 elog），并在功能和性能等方面做了非常多的改進(jìn)。主要特性如下：

主要特性

線程安全

日志輸出被設(shè)計(jì)為是線程安全的方式，當(dāng)前線程日志輸出不會被其他線程打斷干擾。不用再擔(dān)心像使用 rt_kprintf 那樣，多線程并發(fā)輸出日志時，日志顯示錯位、截?cái)嗟葐栴}。

高可靠

日志系統(tǒng)可靠性高，在中斷 ISR中、Hardfault等復(fù)雜環(huán)境下依舊可用。不僅留給用戶的限制更少，還能夠保證系統(tǒng)在出錯場景下，記錄的日志依舊準(zhǔn)確、全面，成為用戶的調(diào)試?yán)?。而這點(diǎn)在其他常見的日志系統(tǒng)中是做不到的。

后端多樣化

ulog 可以將日志輸出到終端、串口、網(wǎng)絡(luò)，文件、閃存等位置，這些地方在 ulog 里統(tǒng)稱為后端。ulog 采用了前后端分離式設(shè)計(jì)，保證了日志的后端代碼的獨(dú)立性以及可擴(kuò)展性。無論什么樣的后端，只要實(shí)現(xiàn)出來，都可以注冊上去。

當(dāng)前 ulog 已經(jīng)集成了兩種后端：

console 控制臺：即大家常用的 rt_kprintf 輸出的位置；

Flash 存儲：該后端已集成到 RT-Thread 的軟件包中，具體位置如下：

未來還將會有更多的后端加入進(jìn)來，也期待大家一起參與，實(shí)現(xiàn)你們需要的后端，然后分享出來。

支持異步輸出

在 ulog 中，默認(rèn)的輸出模式是同步模式，在很多場景下用戶可能還需要異步模式。用戶在調(diào)用日志輸出 API 時，會將日志緩存到緩沖區(qū)中，會有專門負(fù)責(zé)日志輸出的線程取出日志，然后輸出到后端。

這樣日志輸出不會阻塞當(dāng)前線程，日志調(diào)試代碼也就不會影響當(dāng)前線程運(yùn)行時序。

靈活的過濾配置

支持運(yùn)行階段/編譯階段開關(guān)控制全局的日志輸出級別；

各模塊的日志支持運(yùn)行階段/編譯階段設(shè)置輸出級別；

日志內(nèi)容支持按關(guān)鍵詞及標(biāo)簽方式進(jìn)行全局過濾；

以上運(yùn)行階段的配置也都支持通過 Finsh/MSH 命令進(jìn)行操作。

兼容 syslog

ulog 提供了 syslog 模式的支持，不僅僅前端 API 與 syslog API 完全一致，日志的格式也符合 RFC 標(biāo)準(zhǔn)，更好的兼容了來自 linux 平臺上的軟件代碼。

支持 hexdump

hexdump 也是日志輸出時較為常用的功能，通過 hexdump 可以將一段數(shù)據(jù)以 hex 格式輸出出來。大致效果如下：

支持浮點(diǎn)數(shù)打印

這個一直以來都是大家用 rt_kprintf 的痛點(diǎn)，現(xiàn)在在 ulog 上得到了徹底的解決。使用前，需要先在 menuconfig 中配置開啟 ulog 的浮點(diǎn)數(shù)支持。

兼容 rtdbg.h 及 elog

rtdbg 是 RT-Thread 早期的日志頭文件，當(dāng)前 rtdbg 已完成無縫對接ulog ，開啟 ulog 后，舊項(xiàng)目中使用 rtdbg 的代碼無需做任何修改，即可使用 ulog 完成日志輸出。

elog 是 EasyLogger 的簡稱，對于 elog 來說，ulog 能完全做到 API 層面的兼容。使用時，只需要將舊項(xiàng)目源代碼中的 #include 更換為 #include 即可，其他代碼無需再做任何改動。

使用流程

ulog 的代碼目前開源在 RT-Thread 的 GitHub 倉庫中，代碼位于 rt-thread/components/utilities/ulog 下，大致使用流程如下：

開啟：通過 ENV 工具，在 menuconfig 中的 utilities 菜單下選中 ulog 組件；

使用：可以參考 ulog 的應(yīng)用筆記，ulog 的主要日志 API 非常簡單，基本用法如下：