1. 内核日志基础：printk 函数原型、日志级别与控制台配置

内核日志是网络协议栈调试的“第一现场”。无论是链路层丢包、TCP 重传异常，还是路由查找失败，printk 都是最直接、最底层的观测手段。本节从函数原型、日志级别到控制台配置，建立内核日志的完整认知框架。

1.1 printk 函数原型与调用约定

printk 是内核态下的格式化输出函数，其原型定义在 <linux/printk.h> 中：

// 核心原型（简化）
int printk(const char *fmt, ...);

// 带日志级别的标准调用格式
printk(KERN_INFO "eth0: link up, speed %d Mbps\n", speed);

// 不带日志级别的调用（默认使用 KERN_WARNING）
printk("memory allocation failed\n");

1.2 日志级别：从 KERN_EMERG 到 KERN_DEBUG

内核定义了 8 个日志级别宏，每个宏对应一个数字优先级（0~7）。数字越小，优先级越高，消息越紧急。

1.3 控制台日志级别配置：/proc/sys/kernel/printk

内核通过 /proc/sys/kernel/printk 文件暴露 4 个整数值，控制日志的过滤与输出行为。这是调试网络协议栈时必须掌握的核心配置。

# 查看当前配置
$ cat /proc/sys/kernel/printk
7       4       1       7

# 各字段含义（从左到右）：
# [0] console_loglevel  = 7  — 控制台日志级别，优先级高于此值的消息才输出
# [1] default_loglevel  = 4  — 未指定级别的 printk 默认使用 KERN_WARNING
# [2] minimum_loglevel  = 1  — 控制台可设置的最低级别（不可低于此值）
# [3] default_console_loglevel = 7 — 系统启动时的默认控制台级别

1.4 动态调整控制台日志级别

在调试网络协议栈时，经常需要临时提升日志可见性，而不重新编译内核或重启系统。以下方法可动态调整：

• 通过 /proc 文件系统：

  # 显示所有日志（包括 KERN_DEBUG）
  echo 8 > /proc/sys/kernel/printk
  
  # 只显示 KERN_ERR 及以上（0~3）
  echo 3 > /proc/sys/kernel/printk

• 通过 sysctl 命令：

  # 查看当前值
  sysctl kernel.printk
  
  # 设置 console_loglevel = 8
  sysctl -w kernel.printk="8 4 1 7"

• 通过 dmesg 控制：

  # 设置控制台级别为 8（显示所有）
  dmesg -n 8
  
  # 设置控制台级别为 3（只显示错误）
  dmesg -n 3

1.5 网络协议栈调试中的典型配置场景