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深入学习 Linux 内核模块

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。

  1. $ lsmod
  2. Module Size Used by
  3. snd_hda_codec_realtek 114688 1
  4. snd_hda_codec_generic 77824 1 snd_hda_codec_realtek
  5. ledtrig_audio 16384 2 snd_hda_codec_generic,snd_hda_codec_realtek
  6. snd_hda_codec_hdmi 53248 1
  7. snd_hda_intel 40960 2
  8. snd_hda_codec 131072 4 snd_hda_codec_generic,snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_intel
  9. ,snd_hda_codec_realtek
  10. snd_hda_core 86016 5 snd_hda_codec_generic,snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_intel
  11. ,snd_hda_codec,snd_hda_codec_realtek
  12. snd_hwdep 20480 1 snd_hda_codec
  13. snd_pcm 102400 4 snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_intel,snd_hda_codec,snd_hda
  14. _core
  15. snd_seq_midi 20480 0
  16. snd_seq_midi_event 16384 1 snd_seq_midi
  17. dcdbas 20480 0
  18. snd_rawmidi 36864 1 snd_seq_midi
  19. snd_seq 69632 2 snd_seq_midi,snd_seq_midi_event
  20. coretemp 20480 0
  21. snd_seq_device 16384 3 snd_seq,snd_seq_midi,snd_rawmidi
  22. snd_timer 36864 2 snd_seq,snd_pcm
  23. kvm_intel 241664 0
  24. kvm 626688 1 kvm_intel
  25. radeon 1454080 10
  26. irqbypass 16384 1 kvm
  27. joydev 24576 0
  28. input_leds 16384 0
  29. ttm 102400 1 radeon
  30. drm_kms_helper 180224 1 radeon
  31. drm 475136 13 drm_kms_helper,radeon,ttm
  32. snd 81920 15 snd_hda_codec_generic,snd_seq,snd_seq_device,snd_hda
  33. _codec_hdmi,snd_hwdep,snd_hda_intel,snd_hda_codec,snd
  34. _hda_codec_realtek,snd_timer,snd_pcm,snd_rawmidi
  35. i2c_algo_bit 16384 1 radeon
  36. fb_sys_fops 16384 1 drm_kms_helper
  37. syscopyarea 16384 1 drm_kms_helper
  38. serio_raw 20480 0
  39. sysfillrect 16384 1 drm_kms_helper
  40. sysimgblt 16384 1 drm_kms_helper
  41. soundcore 16384 1 snd
  42. mac_hid 16384 0
  43. sch_fq_codel 20480 2
  44. parport_pc 40960 0
  45. ppdev 24576 0
  46. lp 20480 0
  47. parport 53248 3 parport_pc,lp,ppdev
  48. ip_tables 28672 0
  49. x_tables 40960 1 ip_tables
  50. autofs4 45056 2
  51. raid10 57344 0
  52. raid456 155648 0
  53. async_raid6_recov 24576 1 raid456
  54. async_memcpy 20480 2 raid456,async_raid6_recov
  55. async_pq 24576 2 raid456,async_raid6_recov
  56. async_xor 20480 3 async_pq,raid456,async_raid6_recov
  57. async_tx 20480 5 async_pq,async_memcpy,async_xor,raid456,async_raid6_re
  58. cov
  59. xor 24576 1 async_xor
  60. raid6_pq 114688 3 async_pq,raid456,async_raid6_recov
  61. libcrc32c 16384 1 raid456
  62. raid1 45056 0
  63. raid0 24576 0
  64. multipath 20480 0
  65. linear 20480 0
  66. hid_generic 16384 0
  67. psmouse 151552 0
  68. i2c_i801 32768 0
  69. pata_acpi 16384 0
  70. lpc_ich 24576 0
  71. usbhid 53248 0
  72. hid 126976 2 usbhid,hid_generic
  73. e1000e 245760 0
  74. 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:

  1. $ lsmod | wc -l
  2. 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:

  1. $ modprobe -c | wc -l
  2. 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。

  1. $ more /lib/modules/$(uname -r)/modules.builtin | head -10
  2. kernel/arch/x86/crypto/crc32c-intel.ko
  3. kernel/arch/x86/events/intel/intel-uncore.ko
  4. kernel/arch/x86/platform/intel/iosf_mbi.ko
  5. kernel/mm/zpool.ko
  6. kernel/mm/zbud.ko
  7. kernel/mm/zsmalloc.ko
  8. kernel/fs/binfmt_script.ko
  9. kernel/fs/mbcache.ko
  10. kernel/fs/configfs/configfs.ko
  11. 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。

  1. $ modinfo floppy | head -16
  2. filename: /lib/modules/5.0.0-13-generic/kernel/drivers/block/floppy.ko
  3. alias: block-major-2-*
  4. license: GPL
  5. author: Alain L. Knaff
  6. srcversion: EBEAA26742DF61790588FD9
  7. alias: acpi*:PNP0700:*
  8. alias: pnp:dPNP0700*
  9. depends:
  10. retpoline: Y
  11. intree: Y
  12. name: floppy
  13. vermagic: 5.0.0-13-generic SMP mod_unload
  14. sig_id: PKCS#7
  15. signer:
  16. sig_key:
  17. 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:

  1. $ find /lib/modules/$(uname -r) -name floppy*
  2. /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:

  1. $ 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。


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

作者:Sandra Henry-Stocker 选题:lujun9972 译者:LazyWolfLin 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

转自 https://linux.cn/article-11075-1.html

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