引用:《鸟哥的Linux私房菜基础篇第三版》
了解过整个启动的过程,应该会知道,在整个启动的过程当中,是否能够成功的驱动我们主机的硬件设备,是核心 (kernel) 的工作!而核心一般都是压缩文件,因此在使用核心之前,就得要将它解压缩后,才能加载到主内存中。
另外,为了应付日新月异的硬件,目前的核心都是具有『可读取模块化驱动程序』的功能, 亦即是所谓的『 modules (模块化)』的功能啦!所谓的模块化可以将他想成是一个『外挂程序』,该外挂程序可能由硬件开发商提供,也有可能我们的核心本来就支持~不过,较新的硬件,通常都需要硬件开发商提供驱动程序模块啦!
那么核心与核心模块放在哪?
- 核心: /boot/vmlinuz 或 /boot/vmlinuz-version;
- 核心解压缩所需 RAM Disk: /boot/initramfs (/boot/initramfs-version);
- 核心模块:/lib/modules/version/kernel 或 /lib/modules/$(uname -r)/kernel;
- 核心源代码:/usr/src/linux 或 /usr/src/kernels/ (要安装才会有,默认不安装)
如果该核心被顺利的加载到系统当中了,那么就会有几个信息记录下來:
- 核心版本:/proc/version
- 系统核心功能:/proc/sys/kernel/
问题来啦,如果我有个新的硬件,偏偏我的操作系统不支持,该怎么办?很简单啊!
- 重新编译核心,并加入最新的硬件驱动程序源代码;
- 将该硬件的驱动程序编译成为模块,在启动时加载该模块;
上面第一点还很好理解,反正就是重新编译核心就是了。不过,核心编译很不容易啊!比较有趣的则是将该硬件的驱动程序编译成为模块啦!如果想要加载一个已经存在的模块时,该如何是好?
核心模块与依赖性
既然要处理核心模块,自然就得要了解了解我们核心提供的模块之间的相关性啦! 基本上,核心模块放置在 /lib/modules/$(uname -r)/kernel目录中,里面主要还分成几个目录:
arch :与硬件平台有关的项目,例如 CPU 的等级等等; crypto :核心所支持的加密的技术,例如 md5 或者是 des 等等; drivers :一些硬件的驱动程序,例如显示卡、网卡、PCI 相关硬件等等; fs :核心所支持的 filesystems ,例如 vfat, reiserfs, nfs 等等; lib :一些函数库; net :与网络有关的各项协议资料,还有防火墙模块 (net/ipv4/netfilter/*) 等等; sound :与音效有关的各项模块; |
如果要我们一个一个的去检查这些模块的主要信息,然后定义出他们的依赖性, 我们可能会疯掉吧!所以说,我们的 Linux当然会提供一些模块依赖性的解決方案~对啦!那就是检查 /lib/modules/$(uname -r)/modules.dep这个文件啦!他记录了在核心支持的模块的各项依赖性。
那么这个文件如何建立呢?挺简单!利用 depmod 这个指令就可以达到建立该文件的需求了!
[root@study ~]# depmod [-Ane] 选项与参数: -A :不加任何参数时, depmod 会主动的去分析目前核心的模块,并且重新写入/lib/modules/$(uname -r)/modules.dep 当中。若加入 -A 参数时,则 depmod会去搜寻比 modules.dep 内还要新的模块,如果真找到新模块,才会更新。 -n :不写入 modules.dep ,而是将结果输出到屏幕上(standard out); -e :显示出目前已加载的不可执行的模块名称
例一:若我做好一个网卡驱动程序,文件名为 a.ko,该如何更新核心依赖性? [root@study ~]# cp a.ko /lib/modules/$(uname -r)/kernel/drivers/net [root@study ~]# depmod |
以上面的例一为例,我们的 kernel 核心模块的文件名一定是 .ko 结尾的,当你使用 depmod 之后,该程序会跑到模块标准放置目录 /lib/modules/$(uname -r)/kernel , 并依据相关目录的定义将全部的模块捉出来分析,最终才将分析的结果写入 modules.dep 文件中的! 这个文件很重要喔!因为他会影响到稍后会介绍的 modprobe 指令的应用!
核心模块的观察
那你到底晓不晓得目前核心加载了多少的模块呢?简单啦!利用 lsmod 即可!
[root@study ~]# lsmod Module Size Used by nf_conntrack_ftp 18638 0 nf_conntrack 105702 1 nf_conntrack_ftp ....(中间省略).... qxl 73766 1 drm_kms_helper 98226 1 qxl ttm 93488 1 qxl drm 311588 4 qxl,ttm,drm_kms_helper # drm 还被 qxl, ttm..等模块使用 ....(底下省略).... |
使用 lsmod 之后,系统会显示出目前已经存在于核心当中的模块,显示的内容包括有:
- 模块名称(Module);
- 模块的大小(size);
- 此模块是否被其他模块所使用 (Used by)。
也就是说,模块其实真的有依赖性喔!举上表为例,nf_conntrack 先被加载后,nf_conntrack_ftp这个模块才能够进一步的加载到系统中!这两者间是有依赖性的。包括鸟哥测试机使用的是虚拟机,用到的显示卡是 qxl 这个模块,该模块也同时使用了好多额外的附属模块喔! 那么,那个 drm 是啥鬼?要如何了解呢?就用 modinfo 吧!
[root@study ~]# modinfo [-F field] [-adln] [module_name|filename] 选项与参数: -F :仅列出后面所接的栏位,栏位内容主要有 author(作者), description(描述),license(授权), parm(参数), depends(依赖性), alias等等。后续的 -adln 为旧版兼容。 -a :仅列出作者名称; -d :仅列出该 modules 的说明 (description); -l :仅列出授权 (license); -n :仅列出该模块的详细路径。
例一:由上个表格当中,请列出 drm 这个模块的相关信息: [root@study ~]# modinfo drm filename: /lib/modules/3.10.0-229.el7.x86_64/kernel/drivers/gpu/drm/drm.ko license: GPL and additional rights description: DRM shared core routines author: Gareth Hughes, Leif Delgass, José Fonseca, Jon Smirl rhelversion: 7.1 srcversion: 66683E37FDD905C9FFD7931 depends: i2c-core intree: Y vermagic: 3.10.0-229.el7.x86_64 SMP mod_unload modversions signer: CentOS Linux kernel signing key sig_key: A6:2A:0E:1D:6A:6E:48:4E:9B:FD:73:68:AF:34:08:10:48:E5:35:E5 sig_hashalgo: sha256 parm: edid_fixup:Minimum number of valid EDID header bytes (0-8, default 6) (int) .....(底下省略)..... # 可以看到这个模块的来源,以及该模块的简易说明!
例二:我有一个模块名称为 a.ko ,请问该模块的信息为? [root@study ~]# modinfo a.ko ....(省略).... |
事实上,这个 modinfo 除了可以『查看在核心内的模块』之外,还可以检查『某个模块文件』, 因此,如果你想要知道某个文件代表的意义为何,利用 modinfo 加上完整文件名吧!看看就晓得是啥玩意儿。
核心模块的加载与移除
好了,如果我想要自行手动加载模块,又该如何是好?有很多方法啦,最简单而且建议的,是使用 modprobe 这个指令来加载模块,这是因为 modprobe 会主动的去搜寻 modules.dep 的内容,先克服了模块的依赖性后,才決定需要加载的模块有哪些,很方便。至于 insmod 则完全由使用者自行加载一个完整文件名的模块,并不会主动的分析模块依赖性啊!
[root@study ~]# insmod [/full/path/module_name] [parameters]
例一:请尝试加载 cifs.ko 这个『文件系统』模块 [root@study ~]# insmod /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs/fat/fat.ko [root@study ~]# lsmod | grep fat fat 65913 0 |
insmod 立刻就将该模块加载,但是 insmod 后面接的模块必须要是完整的『文件名』才行!那如何移除这个模块呢?
[root@study ~]# rmmod [-fw] module_name 选项与参数: -f :强制将该模块移除掉,不论是否正被使用;
例一:将刚刚加载的 fat 模块移除! [root@study ~]# rmmod fat
例二:请加载 vfat 这个『文件系统』模块 [root@study ~]# insmod /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs/fat/vfat.ko.xz insmod: ERROR: could not insert module /lib/modules/3.10.0-229.el7.x86_64/kernel/fs/fat/ vfat.ko.xz: Unknown symbol in module # 无法加载 vfat 这个模块啊!伤脑筋! |
使用 insmod 与 rmmod 的问题就是,你必须要自行找到模块的完整文件名才行,而且如同上述例二的结果,万一模块有依赖属性的问题时,你将无法直接加载或移除该模块呢!所以近年来我们都建议直接使用 modprobe 来处理模块加载的问题,这个指令的用法是:
[root@study ~]# modprobe [-cfr] module_name 选项与参数: -c :列出目前系统所有的模块!(更详细的代号对应表) -f :强制加载该模块; -r :类似 rmmod ,就是移除某个模块
例一:加载 vfat 模块 [root@study ~]# modprobe vfat # 很方便吧!不需要知道完整的模块文件名,这是因为该完整文件名已经记录到 # /lib/modules/`uname -r`/modules.dep 当中的缘故啊!如果要移除的話: [root@study ~]# modprobe -r vfat |
使用 modprobe 真的是要比 insmod 方便很多!因为他是直接去搜寻 modules.dep 的记录, 所以,当然可以克服模块的依赖性问题,而且还不需要知道该模块的详细路径呢!
例题: 尝试使用 modprobe 加载 cifs 这个模块,并且观察该模块的相关模块是哪个? 答: 我们使用 modprobe 来加载,再以 lsmod 来观察与 grep 过滤关键字看看:
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核心模块的额外参数配置:/etc/modprobe.d/*conf
如果有某些特殊的需求导致你必须要让核心模块加上某些参数时,重点就是要自己建立文件名为 .conf 的文件,通过options 来带入核心模块参数。