深入學習 Linux 核心模組

Sandra Henry-stocker發表於2019-07-08
Linux

lsmod 命令能夠告訴你當前系統上載入了哪些核心模組，以及關於使用它們的一些有趣的細節。

什麼是 Linux 核心模組？

核心模組是可以根據需要載入到核心中或從核心中解除安裝的程式碼塊，因此無需重啟就可以擴充套件核心的功能。事實上，除非使用者使用類似 lsmod 這樣的命令來查詢模組資訊，否則使用者不太可能知道核心發生的任何變化。

需要知道的重要一點是，在你的 Linux 系統上總會有很多可用的模組，並且如果你可以深入其中瞭解到很多細節。

lsmod 的主要用途之一是在系統不能正常工作時檢查模組。然而，大多數情況下，模組會根據需要載入的，而且使用者不需要知道它們如何運作。

顯示核心模組

顯示核心模組最簡單的方法是使用 lsmod 命令。雖然這個命令包含了很多細節，但輸出卻是非常使用者友好。

$ 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

在上面的輸出中：

  • Module 顯示每個模組的名稱
  • Size 顯示每個模組的大小（並不是它們佔的記憶體大小）
  • Used by 顯示每個模組被使用的次數和使用它們的模組

顯然，這裡有很多模組。載入的模組數量取決於你的系統和版本以及正在執行的內容。我們可以這樣計數：

$ lsmod | wc -l
67

要檢視系統中可用的模組數（不止執行當中的），試試這個命令：

$ modprobe -c | wc -l
41272

與核心模組相關的其他命令

Linux 提供了幾條用於羅列、載入及解除安裝、測試，以及檢查模組狀態的命令。

  • depmod —— 生成 modules.dep 和對映檔案
  • insmod —— 一個往 Linux 核心插入模組的程式
  • lsmod —— 顯示 Linux 核心中模組狀態
  • modinfo —— 顯示 Linux 核心模組資訊
  • modprobe —— 新增或移除 Linux 核心模組
  • rmmod —— 一個從 Linux 核心移除模組的程式

顯示內建的核心模組

正如前文所說，lsmod 命令是顯示核心模組最方便的命令。然而，也有其他方式可以顯示它們。modules.builtin 檔案中列出了所有構建在核心中的模組，在 modprobe 命令嘗試新增檔案中的模組時會使用它。注意，以下命令中的 $(uname -r) 提供了核心版本的名稱。

$ 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 獲得一個模組的更多細節，雖然沒有對模組提供的服務的簡單說明。下面輸出內容中省略了冗長的簽名。

$ 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 命令載入或解除安裝模組。使用下面這條命令，你可以找到特定模組關聯的核心物件：

$ find /lib/modules/$(uname -r) -name floppy*
/lib/modules/5.0.0-13-generic/kernel/drivers/block/floppy.ko

如果你想要載入模組，你可以使用這個命令：

$ sudo modprobe floppy

總結

很明顯，核心模組的載入和解除安裝非常重要。它使得 Linux 系統比使用通用核心執行時更加靈活和高效。這同樣意味著你可以進行重大更改而無需重啟，例如新增硬體。

via: https://www.networkworld.com/article/3391362/looking-into-linux-modules.html

作者：Sandra Henry-Stocker 選題：lujun9972 譯者：LazyWolfLin 校對：wxy

本文由 LCTT 原創編譯，Linux中國 榮譽推出

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