4. printk实战

printk 是 Linux 内核中最基础、最常用的调试输出函数，其行为类似于用户空间的 printf，但专为内核上下文设计。本节将深入讲解如何在驱动模块中正确使用 printk，如何通过 dmesg 查看日志，以及如何通过 /proc/sys/kernel/printk 精细控制日志输出级别。

4.1 printk 函数原型与日志级别

printk 的核心区别在于它带有日志级别（loglevel），用于标识消息的严重程度。其基本调用格式如下：

printk(KERN_INFO "Hello, this is a info message\n");
printk(KERN_ERR "Error occurred at line %d\n", __LINE__);

若未指定日志级别，内核会使用默认级别 DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL（通常为 4，即 KERN_WARNING）。

下表列出了内核预定义的 8 个日志级别宏及其含义：

4.2 驱动模块中的 printk 实战示例

下面是一个完整的驱动模块示例，演示了不同级别 printk 的使用方法：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>

static int __init my_driver_init(void)
{
    printk(KERN_INFO "my_driver: module loaded (level 6)\n");
    printk(KERN_DEBUG "my_driver: init function entered (level 7)\n");

    /* 模拟一个错误条件 */
    if (0) {
        printk(KERN_ERR "my_driver: critical resource missing (level 3)\n");
        return -ENODEV;
    }

    printk(KERN_NOTICE "my_driver: initialization successful (level 5)\n");
    return 0;
}

static void __exit my_driver_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "my_driver: module unloaded (level 6)\n");
}

module_init(my_driver_init);
module_exit(my_driver_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Kernel Debug Expert");
MODULE_DESCRIPTION("printk level demo driver");

4.3 使用 dmesg 查看内核日志

dmesg 是读取内核环形缓冲区（kernel ring buffer）的标准工具。printk 输出的消息会写入该缓冲区，并通过 dmesg 呈现给用户。

常用 dmesg 命令选项：

4.4 控制日志输出级别：/proc/sys/kernel/printk

Linux 内核通过 /proc/sys/kernel/printk 文件暴露了 4 个关键的日志控制值。理解这 4 个值是掌握 printk 行为的关键。

查看当前设置：

$ cat /proc/sys/kernel/printk
7       4       1       7

这 4 个数字的含义如下表所示：

核心规则：只有 printk 的日志级别 数值小于 console_loglevel 时，消息才会在控制台（终端）上显示。数值越小，优先级越高。

例如，当 console_loglevel = 4 时：

• KERN_ERR (3) → 3 < 4，会显示在控制台。
• KERN_INFO (6) → 6 >= 4，不会显示在控制台，但会写入 dmesg。

echo 8 > /proc/sys/kernel/printk

dmesg -n 8

4.5 printk 日志过滤与输出控制流程图

下面的 SVG 图展示了 printk 消息从驱动模块发出到最终输出到控制台或 dmesg 的完整流程：

4.6 修改 printk 级别的实用方法

除了直接写入 /proc/sys/kernel/printk，还有以下几种方式可以控制日志输出：

• 临时修改（运行时）：

  # 只显示 KERN_ERR 及以上级别的消息到控制台
  echo "3 4 1 7" > /proc/sys/kernel/printk
  
  # 或者使用 sysctl
  sysctl -w kernel.printk="3 4 1 7"

• 永久修改（重启生效）： 编辑 /etc/sysctl.conf 或 /etc/sysctl.d/99-printk.conf，添加：

  kernel.printk = 3 4 1 7

• 内核启动参数： 在 GRUB 内核命令行中添加 loglevel=3，效果等同于将 console_loglevel 设置为 3。

4.7 常见问题与避坑指南