深入学习Linux内核模块

发表于:2019-7-09 10:02  作者:Sandra Henry-stocker   来源:Linux中国

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  Lsmod 命令能够告诉你当前系统上加载了哪些内核模块,以及关于使用它们的一些有趣的细节。
  什么是 Linux 内核模块?
  内核模块是可以根据需要加载到内核中或从内核中卸载的代码块,因此无需重启就可以扩展内核的功能。事实上,除非用户使用类似 lsmod 这样的命令来查询模块信息,否则用户不太可能知道内核发生的任何变化。
  需要知道的重要一点是,在你的 Linux 系统上总会有很多可用的模块,并且如果你可以深入其中了解到很多细节。
  lsmod 的主要用途之一是在系统不能正常工作时检查模块。然而,大多数情况下,模块会根据需要加载的,而且用户不需要知道它们如何运作。
  显示内核模块
  显示内核模块最简单的方法是使用 lsmod 命令。虽然这个命令包含了很多细节,但输出却是非常用户友好。
   $ lsmod
  Module                  Size  Used by
  snd_hda_codec_realtek 114688  1
  snd_hda_codec_generic  77824  1 snd_hda_codec_realtek
  ledtrig_audio          16384  2 snd_hda_codec_generic,snd_hda_codec_realtek
  snd_hda_codec_hdmi     53248  1
  snd_hda_intel          40960  2
  snd_hda_codec         131072  4 snd_hda_codec_generic,snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_intel
  ,snd_hda_codec_realtek
  snd_hda_core           86016  5 snd_hda_codec_generic,snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_intel
  ,snd_hda_codec,snd_hda_codec_realtek
  snd_hwdep              20480  1 snd_hda_codec
  snd_pcm               102400  4 snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_intel,snd_hda_codec,snd_hda
  _core
  snd_seq_midi           20480  0
  snd_seq_midi_event     16384  1 snd_seq_midi
  dcdbas                 20480  0
  snd_rawmidi            36864  1 snd_seq_midi
  snd_seq                69632  2 snd_seq_midi,snd_seq_midi_event
  coretemp               20480  0
  snd_seq_device         16384  3 snd_seq,snd_seq_midi,snd_rawmidi
  snd_timer              36864  2 snd_seq,snd_pcm
  kvm_intel             241664  0
  kvm                   626688  1 kvm_intel
  radeon               1454080  10
  irqbypass              16384  1 kvm
  joydev                 24576  0
  input_leds             16384  0
  ttm                   102400  1 radeon
  drm_kms_helper        180224  1 radeon
  drm                   475136  13 drm_kms_helper,radeon,ttm
  snd                    81920  15 snd_hda_codec_generic,snd_seq,snd_seq_device,snd_hda
  _codec_hdmi,snd_hwdep,snd_hda_intel,snd_hda_codec,snd
  _hda_codec_realtek,snd_timer,snd_pcm,snd_rawmidi
  i2c_algo_bit           16384  1 radeon
  fb_sys_fops            16384  1 drm_kms_helper
  syscopyarea            16384  1 drm_kms_helper
  serio_raw              20480  0
  sysfillrect            16384  1 drm_kms_helper
  sysimgblt              16384  1 drm_kms_helper
  soundcore              16384  1 snd
  mac_hid                16384  0
  sch_fq_codel           20480  2
  parport_pc             40960  0
  ppdev                  24576  0
  lp                     20480  0
  parport                53248  3 parport_pc,lp,ppdev
  ip_tables              28672  0
  x_tables               40960  1 ip_tables
  autofs4                45056  2
  raid10                 57344  0
  raid456               155648  0
  async_raid6_recov      24576  1 raid456
  async_memcpy           20480  2 raid456,async_raid6_recov
  async_pq               24576  2 raid456,async_raid6_recov
  async_xor              20480  3 async_pq,raid456,async_raid6_recov
  async_tx               20480  5 async_pq,async_memcpy,async_xor,raid456,async_raid6_re
  cov
  xor                    24576  1 async_xor
  raid6_pq              114688  3 async_pq,raid456,async_raid6_recov
  libcrc32c              16384  1 raid456
  raid1                  45056  0
  raid0                  24576  0
  multipath              20480  0
  linear                 20480  0
  hid_generic            16384  0
  psmouse               151552  0
  i2c_i801               32768  0
  pata_acpi              16384  0
  lpc_ich                24576  0
  usbhid                 53248  0
  hid                   126976  2 usbhid,hid_generic
  e1000e                245760  0
  floppy                 81920  0
  在上面的输出中:
  Module 显示每个模块的名称
  Size 显示每个模块的大小(并不是它们占的内存大小)
  Used by 显示每个模块被使用的次数和使用它们的模块
  显然,这里有很多模块。加载的模块数量取决于你的系统和版本以及正在运行的内容。我们可以这样计数:
  $ lsmod | wc -l
  67
  要查看系统中可用的模块数(不止运行当中的),试试这个命令:
   $ modprobe -c | wc -l
  41272
  与内核模块相关的其他命令
  Linux 提供了几条用于罗列、加载及卸载、测试,以及检查模块状态的命令。
  depmod —— 生成 modules.dep 和映射文件
  insmod —— 一个往 Linux 内核插入模块的程序
  lsmod —— 显示 Linux 内核中模块状态
  modinfo —— 显示 Linux 内核模块信息
  modprobe —— 添加或移除 Linux 内核模块
  rmmod —— 一个从 Linux 内核移除模块的程序
  显示内置的内核模块
  正如前文所说,lsmod 命令是显示内核模块最方便的命令。然而,也有其他方式可以显示它们。modules.builtin 文件中列出了所有构建在内核中的模块,在 modprobe 命令尝试添加文件中的模块时会使用它。注意,以下命令中的 $(uname -r) 提供了内核版本的名称。
   $ more /lib/modules/$(uname -r)/modules.builtin | head -10
  kernel/arch/x86/crypto/crc32c-intel.ko
  kernel/arch/x86/events/intel/intel-uncore.ko
  kernel/arch/x86/platform/intel/iosf_mbi.ko
  kernel/mm/zpool.ko
  kernel/mm/zbud.ko
  kernel/mm/zsmalloc.ko
  kernel/fs/binfmt_script.ko
  kernel/fs/mbcache.ko
  kernel/fs/configfs/configfs.ko
  kernel/fs/crypto/fscrypto.ko
  你可以使用 modinfo 获得一个模块的更多细节,虽然没有对模块提供的服务的简单说明。下面输出内容中省略了冗长的签名。
   $ modinfo floppy | head -16
  filename:       /lib/modules/5.0.0-13-generic/kernel/drivers/block/floppy.ko
  alias:          block-major-2-*
  license:        GPL
  author:         Alain L. Knaff
  srcversion:     EBEAA26742DF61790588FD9
  alias:          acpi*:PNP0700:*
  alias:          pnp:dPNP0700*
  depends:
  retpoline:      Y
  intree:         Y
  name:           floppy
  vermagic:       5.0.0-13-generic SMP mod_unload
  sig_id:         PKCS#7
  signer:
  sig_key:
  sig_hashalgo:   md4
  你可以使用 modprobe 命令加载或卸载模块。使用下面这条命令,你可以找到特定模块关联的内核对象:
   $ find /lib/modules/$(uname -r) -name floppy*
  /lib/modules/5.0.0-13-generic/kernel/drivers/block/floppy.ko
  如果你想要加载模块,你可以使用这个命令:
  $ sudo modprobe floppy
  总结
  很明显,内核模块的加载和卸载非常重要。它使得 Linux 系统比使用通用内核运行时更加灵活和高效。这同样意味着你可以进行重大更改而无需重启,例如添加硬件。

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