Linux内核动态加载模块.doc

Linux内核动态加载模块.txt今天心情不好。我只有四句话想说。包括这句和前面的两句。我的话说完了对付凶恶的人，就要比他更凶恶；对付卑鄙的人，就要比他更卑鄙没有情人味，哪来人情味拿什么整死你，我的爱人。收银员说：没零钱了，找你两个塑料袋吧！ Linux内核动态加载模块一、安装内核模块:一般步骤：(1) 在/usr/src/linux/下运行make menuconfig把需要编译成模块的项打上(M)，保存并退出。(2) 运行make modules，这一步将在/usr/src/linux/下生成*.o或*.ko文件。(3) 运行make modeules_install来安装,这步会把生成的.o或ko文件拷贝到/lib/modules/uname -r/下。如果你只要编译某一个或几个模块，就可以用下面这个快速的方法：(1) 找到编译内核所需要的.config文件。在/usr/src/linux/arch目录下有若干编译内核所用的配置。选择我们想要的配置，将它复制到/usr/src/linux目录下，改名为.config。cp /usr/src/linux/arch/x86/xxconfig /usr/src/linux/.config(2) 修改.config文件，去掉不用的模块，加上自己想要的模块。打开.config，有许多XXXX=m的项，这些都是要被编译 为模块的项，因为我们不希望编译这些模块，所以要把XXXX=m的项统统去掉。然后再加上我们想要的模块，例如将# CONFIG_NTFS_FS is not set 改为CONFIG_NTFS_FS=m 当然，可以用你熟悉各种工具来做这件事。(3) 编译NTFS模块。在/usr/src/linux目录下运行命令make modules来编译我们想要的模块。(4) 安装模块。编译后得到的.o文件在/usr/src/linux/目录下，手动将它复制到正确的目录下。例如cp /usr/src/linux/fs/ntfs/ntfs.o /lib/modules/2.2.16-22/fs/ 注意：千万不能运行命令make modules_install，否则将带来严重的后果，它会删除你系统中的所有模块，只安装刚刚编译的模块（ntfs.o）。二：安装完成以后，我们就可以加载模块了：和linux中加载模块有关的几个命令分别如下：depmod， modprobe， lsmod先来看看depmod命令：depmod是一个用来产生modules.dep和map文件的程序。在modules.dep文件中空白行和以#开头的行将被忽 略.depmod通过读取/lib /modules/version目录下的每一个模块来创建一个记录模块相依性的列表。这个列表就是/lib/modules/version目录下的 modules.dep。depmod也会在/lib/modules/version目录下创建许多map文件,例如 modules.dep,modules.isapnpmap,modules.pcimap,modules.alias这些文件将会被hotplug 用到。OPTIONS:-a -all Probe all modules. This option is enabled by default if no file names are given in the command-line.检查所有的模块，这个命令是默认的如果你没有指定模块名字的话。-A -quick This option scans to see if any modules are newer than the modules.dep file before any work is done%3再来看看modprobe命令：modprobe 命令是根据depmod -a的输出/lib/modules/version/modules.dep来加载全部的所需要模块。可以通过modprobe -l来显示可以当前可以加载的模块。modprobe 在挂载模块是不用指定模块文件的路径，也不用带文件的后缀.o 或.ko， 而insmod 需要的是模块的所在目录的绝对路径，并且一定要带有模块文件名后缀的(modulefile.o 或modulesfile.ko ）。 insmod比较重要的用途是用来测试模块的正确性，加载一般都是依靠modprobe。用法：modprobe xxx.ko #加载某个模块modprobe -r xxx.ko #卸载某个模块lsmod:lsmod 显示当前加载的所有 模块，相当于cat /proc/modules,假设你没有设定开机加载某个模块，比如ntfs，那么开机后执行lsmod，列表里不会有ntfs这个模块的，这时你再执行 mount -t ntfs xxx后，执行lsmod后列表里就会有ntfs这个模块了。还要注意的是lsmod显示的是模块名，而不是别名(alias)。三、在内核中有一个“Automatic kernel module loading功能被编译到了内核中。当用户尝试打开某类型的文件时，内核会根据需要尝试加载相应的模块。我们来看看驱动程序自动加载是怎么实现的： 每一个设备都有Verdon ID, Device ID, SubVendor ID等信息。而每一个设备驱动程序，必须说明自己能够为哪些Verdon ID, Deviece ID, SubVendor ID的设备提供服务。以PCI设备为例，它是通过一个pci_device_id的数据结构来实现这个功能的。例如：RTL8139的pci_device_id定义为：static struct pci_device_id rtl8139_pci_tbl = 0x10ec, 0x8139, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, RTL8139 , 0x10ec, 0x8138, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, RTL8139 , .在模块安装的时候，depmod会根据模块中的rtl8139_pci_tbl的信息，生成下面的信息，保存到/lib/modules/uname-r /modules.alias文件中，其内容如下：alias pci:v000010ECd00008138sv*sd*bc*sc*i* 8139tooalias pci:v000010ECd00008139sv*sd*bc*sc*i* 8139too.另外在/lib/modules/uname-r /modules.dep文件中还保存这模块之间的依赖关系，其内容如下：(这里省去了路径信息。)8139too.ko:mii.ko在内核启动过程中，总线驱动程序会会总线协议进行总线枚举(总线驱动程序总是集成在内核之中，不能够按模块方式加载，你可以通过make menuconfig进入Busoptions，这里面的各种总线，你只能够选择Y或N，而不能选择M.)，并且为每一个设备建立一个设备对象。每一个总线对象有一个kset对象，每一个设备对象嵌入了一个kobject对象，kobject连接在kset对象上，这样总线和总线之间，总线和设备设备之间就组织成一颗树状结构。当总线驱动程序为扫描到的设备建立设备对象时，会初始化kobject对象，并把它连接到设备树中，同时会调用kobject_uevent()把这个(添加新设备的)事件，以及相关信息(包括设备的VendorID,DeviceID等信息。)通过netlink发送到用户态中。在用户态的udevd检测到这个事件，就可以根据这些信息，打开/lib/modules/uname-r/modules.alias文件，根据alias pci:v000010ECd00008138sv*sd*bc*sc*i* 8139too得知这个新扫描到的设备驱动模块为8139too。于是modprobe就知道要加载8139too这个模块了，同时modprobe根据modules.dep文件发现，8139too依赖于mii.ko，如果mii.ko没有加载，modprobe就先加载mii.ko，接着再加载8139too.ko。试验在你的shell中，运行：# ps aux | grep udevd# kill -9 25063 然后跟踪udevd，在shell中运行：# strace -f /sbin/udevd -daemon这时，我们看到udevd的输出如下：.close(8) = 0munmap(0xb7f8c000, 4096) = 0select(7, 3 4 5 6, NULL, NULL, NULL我们发现udevd在这里被阻塞在select()函数中。select函数原型如下：int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);第一个参数：nfds表示最大的文件描述符号，这里为7(明明是6 ?)。第二个参数：readfds为读文件描述符集合，这里为3,4,5,6.第三个参数：writefds为写文件描述符集合，这里为NULL。第四个参数：exceptfds为异常文件描述符集合，这里为NULL。第五个参数：timeout指定超时时间，这里为NULL。select函数的作用是：如果readfds中的任何一个文件有数据可读，或者witefds中的任何一个文件可以写入，或者exceptfds中的任何一个文件出现异常时，就返回。否则阻塞当前进程，直到上诉条件满足，或者因阻塞时间超过了timeout指定的时间，当前进程被唤醒，select返回。 所以，在这里udevd等待3,4,5,6这几个文件有数据可读，才会被唤醒。现在，到shell中运行：# ps aux | grep udevdroot 27615 . strace -o /tmp/udevd.debug -f /sbin/udevd -daemonroot 27617 . /sbin/udevd -daemonudevd的进程id为27617，现在我们来看看select等待的几个文件：# cd /proc/27615/fd# ls -ludevd的标准输入，标准输出，标准错误全部为/dev/null.0 - /dev/null1 - /dev/null2 - /dev/nulludevd在下面这几个文件上等待。3 - /inotify4 - socket:3314685 - socket:3314696 - pipe:3314707 - pipe:331470由于不方便在运行中插入一块8139的网卡，因此现在我们以一个U盘来做试验，当你插入一个U盘后，你将会看到strace的输出，从它的输出可以看到udevd在select返回后，调用了modprobe加载驱动模块，并调用了sys_mknod，在dev目录下建立了相应的节点。execve(/sbin/modprobe, /sbin/modprobe, -Q, usb:v05ACp1301d0100dc00dsc00dp00.mknod(/dev/sdb, S_IFBLK|0660, makedev(8, 16) = 0.这里modprobe的参数usb:v05AC.对应modules.alias中的某个模块。可以通过udevmonitor来查看内核通过netlink发送给udevd的消息，在shell中运行：# udevmonitor -env然后再插入U盘，就会看到相关的发送给udevd的消息。四、内核模块加载的配置： 有时候需要一次性加载许多模块，需要在一个地方统一配置modprobe的选项等，有一个比较重要的文件：/etc/modprobe.conf,在openSUSE中， 和它有关的还有modprobe.d/文件夹下的许多文件和modprobe.conf.local文件，在 /etc/modprobe.conf里会include其它所说的文件，一般建议在modprobe.conf.local中修改自己的配置。 /etc/modprobe.conf其实就是用于 写入模块的加载命令或模块的别名的定义等。man modprobe.conf: alias my-mod really_long_modulename为模块定义一个便于使用的别名options modulename option.在加载模块时添加选项install modulename command.使用自己定义的命令去加载指定的模块，如install fred /sbin/modprobe barney; /sbin/modprobe -ignore-install fred 每次加载fred模块的时候用的是 “/sbin/modprobe barney; /sbin/modprobe -ignore-install fred”命令remove modulename command.用自己定义的命令删除指定的模块。include filename 引入其它文件blacklist modulename 不再加载某个模块五、内核模块开机自动挂载：对于开机自动挂载模块，在RedHat系 统里，网上说在内核启动的过程中，init执行/etc/rc.d/rc.sysinit后，启动内核外挂模块 时会读取/etc/modprobe.conf这个文件。在2.4的内核中， 只要直接修改/etc/modprobe.conf加入install xxx即可。2.6内核则需修改/etc/rc.d/rc.sysinit文件。具体的过程可以看：/Linux/2010-01/23939.htm而在SUSE里，可以在root权限编辑/etc/sysconfig/kernel文件，添加需要启动的模块。Linux如何在系统启动时自动加载模块为搞清楚如何在系统启动时自动加载模块，搜索了好久，网上有很多人提出这个问题，但都没有正确的答案，无论是中文社区还是英文社区，大家的回答都没 有讲到点子上，无非是围绕 modprobe.conf、modprobe讲来讲去的，要不就是针对特定问题尝试不同的方法。有的还建议把modprobe modulename写入rc.local，却不曾想，rc.local的执行被放在整个启动顺序的很后面，而启动init.d下面定义的服务却在 rc.local前面，那么如果某个服务要用这个模块，就不行了。在测试LVS时，因为我的Fedora7的Kernel(2.6.21 -1)缺省没有加载ip_vs模块，而内核中已经包含编译好的IPVS相关的模块了，放在：/lib/modules/2.6.21- 1.3194.fc7/kernel/net/ipv4/ipvs/下面，有：/lib/modules/2.6.21-1.3194.fc7/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs.ko/lib/modules/2.6.21-1.3194.fc7/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_dh.ko/lib/modules/2.6.21-1.3194.fc7/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_ftp.ko/lib/modules/2.6.21-1.3194.fc7/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_lblc.ko/lib/modules/2.6.21-1.3194.fc7/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_lblcr.ko/lib/modules/2.6.21-1.3194.fc7/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_lc.ko/lib/modules/2.6.21-1.3194.fc7/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_nq.ko/lib/modules/2.6.21-1.3194.fc7/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_rr.ko/lib/modules/2.6.21-1.3194.fc7/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_sed.ko/lib/modules/2.6.21-1.3194.fc7/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_sh.ko/lib/modules/2.6.21-1.3194.fc7/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_wlc.ko/lib/modules/2.6.21-1.3194.fc7/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_wrr.ko其中ip_vs.ko是IPVS的基本模块，不加载IPVS就不能工作（运行ipvsadm会报错的），而其他的都是IPVS的调度算法或特定协议的辅助模块，需要时则须加载。如果系统运行时手动加载则需：modprobe ip_vs 和modprobe ip_vs_sh等。要了解如何在系统启动时自动加载模块(Automatically load kernel modules)，就得先了解系统是如阿启动的，启动的过程中按什么顺序做了什么，怎么做的，这些启动操作都有那些文件和脚本控制。由于Google和 Baidu出来的东西都解决不了问题，而且man modprobe和man modprobe.conf发现并不是需要修改的文件。于是温习鸟哥的 url/url “开机关机流程与Loader”：1. 整个开机流程是(1) 载入BIOS的硬件信息，并取得第一个开机装置的代号(2)读取第一个开机装置的MBR的boot Loader (grub)的开机信息(3)载入OS Kernel信息，解压Kernel，尝试驱动硬件(4) Kernel执行init程序并获得run-lebel信息(如3或5)(5) init执行 /etc/rc.d/rc.sysinit(6)启动内核外挂模块 (/etc/modprobe.conf)(7) init执行run-level的各种Scripts，启动服务(8) init执行 /etc/rc.d/rc.local(9)执行 /bin/login，等待用户Login(10)Login后进入Shell看来正确的方式是把需要加载的模块放在(5)或(6)，但正如网络上很多人的尝试，修改modprobe.conf都没有成功(例如在 modprobe.conf中增加install ip_vs.)。于是我修改了/etc/rc.d/rc.sysinit就成功加载了。初步尝试在rc.sysinit最后增加 modprobe.conf ip_vs，重启后lsmod | grep ip_vs，发现成功自动加载了。于是仿效rc.sysinit中其他模块的加载方法，扩展改脚本文件，在最后增加下来一段：# load LVS IPVS modules