第二十二章 核心与核心模块
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
第二十二章 核心与核心模块
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
談完了整個啟動的流程，您應該會知道，在整個啟動的過程當中，
是否能夠成功的驅動我們主機的硬件配備， 是核心 (kernel) 的工作！
而核心一般都是壓縮檔，因此在使用核心之前，就得要將他解壓縮后， 才能加載主內存當中。
另外，為了應付日新月異的硬件， 目前的核心都是具有『可讀取模塊化驅動程序』的功能， 亦即是所謂的『 modules (模塊化)』的功能啦！所謂的模塊化可以將他想成是一個『外掛程序』， 該外掛程序可能由硬件開發廠商提供，也有可能我們的核心本來就支持～不過，較新的硬件， 通常都需要硬件開發商提供驅動程序模塊啦！
那么核心與核心模塊放在哪？
核心： /boot/vmlinuz 或 /boot/vmlinuz-version；
核心解壓縮所需 RAM Disk： /boot/initrd (/boot/initrd-version)；
核心模塊： /lib/modules/version/kernel 或 /lib/modules/$(uname -r)/kernel；
核心原始碼： /usr/src/linux 或 /usr/src/kernels/ (要安裝才會有，默認不安裝)
如果該核心被順利的加載系統當中了，那么就會有幾個資訊紀錄下來：
1.核心版本： /proc/version
2.系統核心功能： /proc/sys/kernel
問題來啦，如果我有個新的硬件，偏偏我的操作系統不支持，該怎么辦？很簡單啊！
重新編譯核心，并加入最新的硬件驅動程序原始碼；
將該硬件的驅動程序編譯成為模塊，在啟動時加載該模塊
上面第一點還很好理解， 反正就是重新編譯核心就是了。不過，核心編譯很不容易啊！ 我們會在后續章節約略介紹核心編譯的整個程序。比較有趣的則是將該硬件的驅動程序編譯成為模塊啦！ 關於編譯的方法，可以參考后續的第二十二章、原始碼與 tarball的介紹。 我們這個章節僅是說明一下，如果想要加載一個已經存在的模塊時，該如何是好？
核心模塊與相依性
既然要處理核心模塊， 自然就得要了解了解我們核心提供的模塊之間的相關性啦！ 基本上，核心模塊的放置處是在 /lib/modules/$(uname -r)/kernel 當中，里面主要還分成幾個目錄：
arch ：與硬件平臺有關的項目，例如 CPU 的等級等等；
crypto ：核心所支持的加密的技術，例如 md5 或者是 des 等等；
drivers ：一些硬件的驅動程序，例如顯卡、網絡卡、PCI 相關硬件等等；
fs ：核心所支持的 filesystems ，例如 vfat, reiserfs, nfs 等等；
lib ：一些函式庫；
net ：與網絡有關的各項協議數據，還有防火墻模塊 (net/ipv4/netfilter/*) 等等；
sound ：與音效有關的各項模塊；
如果要我們一個一個的去檢查這些模塊的主要資訊，然后定義出他們的相依性， 我們可能會瘋掉吧！所以說，我們的 Linux 當然會提供一些模塊相依性的解決方案羅～ 對啦！那就是檢查 /lib/modules/$(uname -r)/modules.dep 這個文件啦！他記錄了在核心支持的模塊的各項相依性。
那么這個文件如何創建呢？挺簡單！ 利用 depmod 這個命令就可以達到創建該文件的需求了！
[root@www ~]# depmod [-Ane] 選項與參數： -A ：不加任何參數時， depmod 會主動的去分析目前核心的模塊，并且重新寫入/lib/modules/$(uname -r)/modules.dep 當中。若加入 -A 參數時，則 depmod會去搜尋比 modules.dep 內還要新的模塊，如果真找到新模塊，才會升級。 -n ：不寫入 modules.dep ，而是將結果輸出到螢幕上(standard out)； -e ：顯示出目前已加載的不可運行的模塊名稱范例一：若我做好一個網絡卡驅動程序，檔名為 a.ko，該如何升級核心相依性？ [root@www ~]# cp a.ko /lib/modules/$(uname -r)/kernel/drivers/net [root@www ~]# depmod
以上面的范例一為例，我們的 Linux kernel 2.6.x 版本的核心模塊擴展名一定是 .ko 結尾的， 當你使用 depmod 之后，該程序會跑到模塊標準放置目錄 /lib/modules/$(uname -r)/kernel ， 并依據相關目錄的定義將全部的模塊捉出來分析，最終才將分析的結果寫入 modules.dep 文件中的吶！ 這個文件很重要喔！因為他會影響到本章稍后會介紹的 modprobe 命令的應用！
核心模塊的觀察
那你到底曉不曉得目前核心加載了多少的模塊呢？粉簡單啦！利用 lsmod 即可！
[root@www ~]# lsmod Module Size Used by autofs4 24517 2 hidp 23105 2 ....(中間省略).... 8139too 28737 0 8139cp 26305 0 mii 9409 2 8139too,8139cp <==mii 還被 8139cp, 8139too 使用 ....(中間省略).... uhci_hcd 25421 0 <==底下三個是 U盤 相關的模塊！ ohci_hcd 23261 0 ehci_hcd 33357 0
使用 lsmod 之后，系統會顯示出目前已經存在於核心當中的模塊，顯示的內容包括有：
模塊名稱(Module)；
模塊的大小(size)；
此模塊是否被其他模塊所使用 (Used by)。
也就是說，模塊其實真的有相依性喔！舉上表為例， mii 這個模塊會被 8139too 所使用。 簡單的說，就是 『當你要加載 8139too 時，需要先加載 mii 這個模塊才可以順利的加載 8139too』的意思。 那么除了顯示出目前的模塊外，我還可以查閱每個模塊的資訊嗎？舉例來說，我們知道 8139too 是螃蟹卡的驅動程序，那么 mii 是什么咚咚？就用 modinfo 來觀察吧！
[root@www ~]# modinfo [-adln] [module_name|filename] 選項與參數： -a ：僅列出作者名稱； -d ：僅列出該 modules 的說明 (description)； -l ：僅列出授權 (license)； -n ：僅列出該模塊的詳細路徑。范例一：由上個表格當中，請列出 mii 這個模塊的相關資訊： [root@www ~]# modinfo mii filename: /lib/modules/2.6.18-92.el5/kernel/drivers/net/mii.ko license: GPL description: MII hardware support library author: Jeff Garzik <jgarzik@pobox.com> srcversion: 16DCEDEE4B5629C222C352D depends: vermagic: 2.6.18-92.el5 SMP mod_unload 686 REGPARM 4KSTACKS gcc-4.1 # 可以看到這個模塊的來源，以及該模塊的簡易說明！(是硬件支持函式庫)范例二：我有一個模塊名稱為 a.ko ，請問該模塊的資訊為？ [root@www ~]# modinfo a.ko ....(省略)....
事實上，這個 modinfo 除了可以『查閱在核心內的模塊』之外，還可以檢查『某個模塊文件』， 因此，如果你想要知道某個文件代表的意義為何，利用 modinfo 加上完整檔名吧！ 看看就曉得是啥玩意兒羅！ ^_^
核心模塊的加載與移除
好了，如果我想要自行手動加載模塊，又該如何是好？有很多方法啦，最簡單而且建議的，是使用 modprobe 這個命令來加載模塊， 這是因為 modprobe 會主動的去搜尋 modules.dep 的內容，先克服了模塊的相依性后， 才決定需要加載的模塊有哪些，很方便。至於 insmod 則完全由使用者自行加載一個完整檔名的模塊， 并不會主動的分析模塊相依性啊！
[root@www ~]# insmod [/full/path/module_name] [parameters]范例一：請嘗試加載 cifs.ko 這個『文件系統』模塊 [root@www ~]# insmod /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs/cifs/cifs.ko [root@www ~]# lsmod | grep cifs cifs 212789 0
他立刻就將該模塊加載羅～但是 insmod 后面接的模塊必須要是完整的『檔名』才行！那如何移除這個模塊呢？
[root@www ~]# rmmod [-fw] module_name 選項與參數： -f ：強制將該模塊移除掉，不論是否正被使用； -w ：若該模塊正被使用，則 rmmod 會等待該模塊被使用完畢后，才移除他！范例一：將剛剛加載的 cifs 模塊移除！ [root@www ~]# rmmod cifs范例二：請加載 vfat 這個『文件系統』模塊 [root@www ~]# insmod /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs/vfat/vfat.ko insmod: error inserting '/lib/modules/2.6.18-92.el5/kernel/fs/vfat/vfat.ko': -1 Unknown symbol in module # 無法加載 vfat 這個模塊啊！傷腦筋！
使用 insmod 與 rmmod 的問題就是，你必須要自行找到模塊的完整檔名才行，而且如同上述范例二的結果， 萬一模塊有相依屬性的問題時，你將無法直接加載或移除該模塊呢！所以近年來我們都建議 直接使用 modprobe 來處理模塊加載的問題，這個命令的用法是：
[root@www ~]# modprobe [-lcfr] module_name 選項與參數： -c ：列出目前系統所有的模塊！(更詳細的代號對應表) -l ：列出目前在 /lib/modules/`uname -r`/kernel 當中的所有模塊完整檔名； -f ：強制加載該模塊； -r ：類似 rmmod ，就是移除某個模塊羅～范例一：加載 cifs 模塊 [root@www ~]# modprobe cifs # 很方便吧！不需要知道完整的模塊檔名，這是因為該完整檔名已經記錄到 # /lib/modules/`uname -r`/modules.dep 當中的緣故啊！如果要移除的話： [root@www ~]# modprobe -r cifs
使用 modprobe 真的是要比 insmod 方便很多！因為他是直接去搜尋 modules.dep 的紀錄， 所以羅，當然可以克服模塊的相依性問題，而且還不需要知道該模塊的詳細路徑呢！ 好方便！ ^_^
例題：
嘗試使用 modprobe 加載 vfat 這個模塊，并且觀察該模塊的相關模塊是哪個？
答：
我們使用 modprobe 來加載，再以 lsmod 來觀察與 grep 擷取關鍵字看看：
[root@www ~]# modprobe vfat [root@www ~]# lsmod | grep vfat vfat 15809 0 fat 51165 1 vfat <==原來就是 fat 這個模塊啊！[root@www ~]# modprobe -r vfat <==測試完移除此模塊
核心模塊的額外參數配置： /etc/modprobe.conf
這個文件我們之前已經談過了，這里只是再強調一下而已，如果您想要修改某些模塊的額外參數配置， 就在這個文件內配置吧！我們假設一個案例好了，假設我的網絡卡 eth0 是使用 ne ， 但是 eth1 同樣也使用 ne ，為了避免同一個模塊會導致網絡卡的錯亂， 因此，我可以先找到 eth0 與 eth1 的 I/O 與 IRQ ，假設：
eth0 ： I/O (0x300) 且 IRQ=5
eth1 ： I/O (0x320) 且 IRQ=7
則：
[root@www ~]# vi /etc/modprobe.conf alias eth0 ne alias eth1 ne options eth0 io=0x300 irq=5 options eth1 io=0x320 irq=7
嘿嘿！如此一來，我的 Linux 就不會捉錯網絡卡的對應羅！因為被我強制指定某個 I/O 咯嘛！ ^_^
轉自： http://vbird.dic.ksu.edu.tw/linux_basic/0510osloader_2.php
另外，為了應付日新月異的硬件， 目前的核心都是具有『可讀取模塊化驅動程序』的功能， 亦即是所謂的『 modules (模塊化)』的功能啦！所謂的模塊化可以將他想成是一個『外掛程序』， 該外掛程序可能由硬件開發廠商提供，也有可能我們的核心本來就支持～不過，較新的硬件， 通常都需要硬件開發商提供驅動程序模塊啦！
那么核心與核心模塊放在哪？
核心： /boot/vmlinuz 或 /boot/vmlinuz-version；
核心解壓縮所需 RAM Disk： /boot/initrd (/boot/initrd-version)；
核心模塊： /lib/modules/version/kernel 或 /lib/modules/$(uname -r)/kernel；
核心原始碼： /usr/src/linux 或 /usr/src/kernels/ (要安裝才會有，默認不安裝)
如果該核心被順利的加載系統當中了，那么就會有幾個資訊紀錄下來：
1.核心版本： /proc/version
2.系統核心功能： /proc/sys/kernel
問題來啦，如果我有個新的硬件，偏偏我的操作系統不支持，該怎么辦？很簡單啊！
重新編譯核心，并加入最新的硬件驅動程序原始碼；
將該硬件的驅動程序編譯成為模塊，在啟動時加載該模塊
上面第一點還很好理解， 反正就是重新編譯核心就是了。不過，核心編譯很不容易啊！ 我們會在后續章節約略介紹核心編譯的整個程序。比較有趣的則是將該硬件的驅動程序編譯成為模塊啦！ 關於編譯的方法，可以參考后續的第二十二章、原始碼與 tarball的介紹。 我們這個章節僅是說明一下，如果想要加載一個已經存在的模塊時，該如何是好？
核心模塊與相依性
既然要處理核心模塊， 自然就得要了解了解我們核心提供的模塊之間的相關性啦！ 基本上，核心模塊的放置處是在 /lib/modules/$(uname -r)/kernel 當中，里面主要還分成幾個目錄：
arch ：與硬件平臺有關的項目，例如 CPU 的等級等等；
crypto ：核心所支持的加密的技術，例如 md5 或者是 des 等等；
drivers ：一些硬件的驅動程序，例如顯卡、網絡卡、PCI 相關硬件等等；
fs ：核心所支持的 filesystems ，例如 vfat, reiserfs, nfs 等等；
lib ：一些函式庫；
net ：與網絡有關的各項協議數據，還有防火墻模塊 (net/ipv4/netfilter/*) 等等；
sound ：與音效有關的各項模塊；
如果要我們一個一個的去檢查這些模塊的主要資訊，然后定義出他們的相依性， 我們可能會瘋掉吧！所以說，我們的 Linux 當然會提供一些模塊相依性的解決方案羅～ 對啦！那就是檢查 /lib/modules/$(uname -r)/modules.dep 這個文件啦！他記錄了在核心支持的模塊的各項相依性。
那么這個文件如何創建呢？挺簡單！ 利用 depmod 這個命令就可以達到創建該文件的需求了！
[root@www ~]# depmod [-Ane] 選項與參數： -A ：不加任何參數時， depmod 會主動的去分析目前核心的模塊，并且重新寫入/lib/modules/$(uname -r)/modules.dep 當中。若加入 -A 參數時，則 depmod會去搜尋比 modules.dep 內還要新的模塊，如果真找到新模塊，才會升級。 -n ：不寫入 modules.dep ，而是將結果輸出到螢幕上(standard out)； -e ：顯示出目前已加載的不可運行的模塊名稱范例一：若我做好一個網絡卡驅動程序，檔名為 a.ko，該如何升級核心相依性？ [root@www ~]# cp a.ko /lib/modules/$(uname -r)/kernel/drivers/net [root@www ~]# depmod
以上面的范例一為例，我們的 Linux kernel 2.6.x 版本的核心模塊擴展名一定是 .ko 結尾的， 當你使用 depmod 之后，該程序會跑到模塊標準放置目錄 /lib/modules/$(uname -r)/kernel ， 并依據相關目錄的定義將全部的模塊捉出來分析，最終才將分析的結果寫入 modules.dep 文件中的吶！ 這個文件很重要喔！因為他會影響到本章稍后會介紹的 modprobe 命令的應用！
核心模塊的觀察
那你到底曉不曉得目前核心加載了多少的模塊呢？粉簡單啦！利用 lsmod 即可！
[root@www ~]# lsmod Module Size Used by autofs4 24517 2 hidp 23105 2 ....(中間省略).... 8139too 28737 0 8139cp 26305 0 mii 9409 2 8139too,8139cp <==mii 還被 8139cp, 8139too 使用 ....(中間省略).... uhci_hcd 25421 0 <==底下三個是 U盤 相關的模塊！ ohci_hcd 23261 0 ehci_hcd 33357 0
使用 lsmod 之后，系統會顯示出目前已經存在於核心當中的模塊，顯示的內容包括有：
模塊名稱(Module)；
模塊的大小(size)；
此模塊是否被其他模塊所使用 (Used by)。
也就是說，模塊其實真的有相依性喔！舉上表為例， mii 這個模塊會被 8139too 所使用。 簡單的說，就是 『當你要加載 8139too 時，需要先加載 mii 這個模塊才可以順利的加載 8139too』的意思。 那么除了顯示出目前的模塊外，我還可以查閱每個模塊的資訊嗎？舉例來說，我們知道 8139too 是螃蟹卡的驅動程序，那么 mii 是什么咚咚？就用 modinfo 來觀察吧！
[root@www ~]# modinfo [-adln] [module_name|filename] 選項與參數： -a ：僅列出作者名稱； -d ：僅列出該 modules 的說明 (description)； -l ：僅列出授權 (license)； -n ：僅列出該模塊的詳細路徑。范例一：由上個表格當中，請列出 mii 這個模塊的相關資訊： [root@www ~]# modinfo mii filename: /lib/modules/2.6.18-92.el5/kernel/drivers/net/mii.ko license: GPL description: MII hardware support library author: Jeff Garzik <jgarzik@pobox.com> srcversion: 16DCEDEE4B5629C222C352D depends: vermagic: 2.6.18-92.el5 SMP mod_unload 686 REGPARM 4KSTACKS gcc-4.1 # 可以看到這個模塊的來源，以及該模塊的簡易說明！(是硬件支持函式庫)范例二：我有一個模塊名稱為 a.ko ，請問該模塊的資訊為？ [root@www ~]# modinfo a.ko ....(省略)....
事實上，這個 modinfo 除了可以『查閱在核心內的模塊』之外，還可以檢查『某個模塊文件』， 因此，如果你想要知道某個文件代表的意義為何，利用 modinfo 加上完整檔名吧！ 看看就曉得是啥玩意兒羅！ ^_^
核心模塊的加載與移除
好了，如果我想要自行手動加載模塊，又該如何是好？有很多方法啦，最簡單而且建議的，是使用 modprobe 這個命令來加載模塊， 這是因為 modprobe 會主動的去搜尋 modules.dep 的內容，先克服了模塊的相依性后， 才決定需要加載的模塊有哪些，很方便。至於 insmod 則完全由使用者自行加載一個完整檔名的模塊， 并不會主動的分析模塊相依性啊！
[root@www ~]# insmod [/full/path/module_name] [parameters]范例一：請嘗試加載 cifs.ko 這個『文件系統』模塊 [root@www ~]# insmod /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs/cifs/cifs.ko [root@www ~]# lsmod | grep cifs cifs 212789 0
他立刻就將該模塊加載羅～但是 insmod 后面接的模塊必須要是完整的『檔名』才行！那如何移除這個模塊呢？
[root@www ~]# rmmod [-fw] module_name 選項與參數： -f ：強制將該模塊移除掉，不論是否正被使用； -w ：若該模塊正被使用，則 rmmod 會等待該模塊被使用完畢后，才移除他！范例一：將剛剛加載的 cifs 模塊移除！ [root@www ~]# rmmod cifs范例二：請加載 vfat 這個『文件系統』模塊 [root@www ~]# insmod /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs/vfat/vfat.ko insmod: error inserting '/lib/modules/2.6.18-92.el5/kernel/fs/vfat/vfat.ko': -1 Unknown symbol in module # 無法加載 vfat 這個模塊啊！傷腦筋！
使用 insmod 與 rmmod 的問題就是，你必須要自行找到模塊的完整檔名才行，而且如同上述范例二的結果， 萬一模塊有相依屬性的問題時，你將無法直接加載或移除該模塊呢！所以近年來我們都建議 直接使用 modprobe 來處理模塊加載的問題，這個命令的用法是：
[root@www ~]# modprobe [-lcfr] module_name 選項與參數： -c ：列出目前系統所有的模塊！(更詳細的代號對應表) -l ：列出目前在 /lib/modules/`uname -r`/kernel 當中的所有模塊完整檔名； -f ：強制加載該模塊； -r ：類似 rmmod ，就是移除某個模塊羅～范例一：加載 cifs 模塊 [root@www ~]# modprobe cifs # 很方便吧！不需要知道完整的模塊檔名，這是因為該完整檔名已經記錄到 # /lib/modules/`uname -r`/modules.dep 當中的緣故啊！如果要移除的話： [root@www ~]# modprobe -r cifs
使用 modprobe 真的是要比 insmod 方便很多！因為他是直接去搜尋 modules.dep 的紀錄， 所以羅，當然可以克服模塊的相依性問題，而且還不需要知道該模塊的詳細路徑呢！ 好方便！ ^_^
例題：
嘗試使用 modprobe 加載 vfat 這個模塊，并且觀察該模塊的相關模塊是哪個？
答：
我們使用 modprobe 來加載，再以 lsmod 來觀察與 grep 擷取關鍵字看看：
[root@www ~]# modprobe vfat [root@www ~]# lsmod | grep vfat vfat 15809 0 fat 51165 1 vfat <==原來就是 fat 這個模塊啊！[root@www ~]# modprobe -r vfat <==測試完移除此模塊
核心模塊的額外參數配置： /etc/modprobe.conf
這個文件我們之前已經談過了，這里只是再強調一下而已，如果您想要修改某些模塊的額外參數配置， 就在這個文件內配置吧！我們假設一個案例好了，假設我的網絡卡 eth0 是使用 ne ， 但是 eth1 同樣也使用 ne ，為了避免同一個模塊會導致網絡卡的錯亂， 因此，我可以先找到 eth0 與 eth1 的 I/O 與 IRQ ，假設：
eth0 ： I/O (0x300) 且 IRQ=5
eth1 ： I/O (0x320) 且 IRQ=7
則：
[root@www ~]# vi /etc/modprobe.conf alias eth0 ne alias eth1 ne options eth0 io=0x300 irq=5 options eth1 io=0x320 irq=7
嘿嘿！如此一來，我的 Linux 就不會捉錯網絡卡的對應羅！因為被我強制指定某個 I/O 咯嘛！ ^_^
轉自： http://vbird.dic.ksu.edu.tw/linux_basic/0510osloader_2.php
總結
以上是生活随笔為你收集整理的第二十二章 核心与核心模块的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： [原创]破解大众PQ35 46平台CAN
- 下一篇： 把jpg转换成pdf教程