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Linux kernel模塊管理相關詳解

Linux內核模塊化設計

1. Linux內核設計:單內核、模塊化(動態裝載和卸載)

(1) Linux:單內核設計,但充分借鑒了微內核體系的設計的優點;為內核引入了模塊化機制;

(2) 內核的組成部分:

kernel:內核核心,一般為bzImage格式,通常位於/boot目錄,名稱為vmlinuz-VERSION-release;

當系統啟動之後該文件就不在使用,因為已經加載到內存,放置/boot下方便管理

kernel object:內核模塊,一般放置於/lib/modules/VERSION-release/

內核模塊與內核核心版本一定要嚴格匹配;

2.內核模塊:編譯選擇模式

[ ]:N,不編譯此部分

[M]:Module ,以模塊化編譯,可以臨時裝載,占用磁盤空間,不占用內核空間

[*]:Y,編譯進內核核心,可以直接調用

3.ramdisk:輔助性文件,並非必須,取決於內核是否能直接驅動rootfs所在的設備

ramdisk:一個簡裝版的根文件系統,可提供的驅動如下:

目標設備驅動,例如SCSI設備的驅動;

邏輯設備驅動,例如LVM設備的驅動;

文件系統,例如xfs文件系統;

內核模塊信息獲取和管理命令

1.ldd:打印二進制應用程序所依賴的庫文件-print shared library dependencies

格式:ldd [OPTION]... FILE...

顯示:

1) 所依賴庫文件名稱 => 所依賴 庫文件路徑 (對應內存載入符號鏈接映射指向)

2) 整個系統調用庫的入口

linux-vdso.so.1 => (0x00007fff293fe000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f0228073000)

ldd1

2.uname:內核信息獲取 -print system information

格式:uname [OPTION]…

uname -a:顯示內核所有信息

uname -v:內核的編譯版本號

uname -r:內核的release發行號

uname -n:主機名

uname

3.lsmod:列出內核模塊

顯示的內核來自於/proc/modules

模塊名,大小,被引用的次數、被什麼引用

lsmod

4.modinfo命令:顯示指定的模塊的詳細信息

格式:modinfo [-F field] [-k kernel] [modulename|filename...]

-k kernel:多內核並存時若要查詢另外一個kernel上的模塊信息

-F field: 僅顯示指定字段的信息;

-n:顯示文件路徑;

通過讀取/lib/modules/#######/*文件的原數據來顯示相關信息

module

顯示內容:文件名、協議、描述、作者、別名、適用於RHEL版本號、依賴的模塊、簽名單位、簽名、加密算法

modinfo

5.modprobe:實現模塊的裝載和卸載,同時會掛載依賴的模塊

格式:modprobe [-r] module_name

模塊的動態裝載:modprobe module_name

動態卸載:modprobe -r module_name

注意:默認被裝載的模塊不要隨意卸載

modprobe

6.depmod:- Generate modules.dep and map files

內核模塊依賴關系文件和系統信息映射文件的生成工具;

7.insmod、rmmod:模塊的裝載和卸載,不能自動解決模塊依賴關系

insmod [filename] [module options...]

filename:模塊文件的文件路徑;

rmmod [module_name]

ramdisk文件的管理

1.mkinitrd(CentOS 5):為當前使用中的內核重新制作ramdisk文件

# mkinitrd [OPTION...] []

--with=:除了默認的模塊之外需要裝載至initramfs中的模塊;

--preload=:initramfs所提供的模塊需要預先裝載的模塊;

示例: ~]# mkinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

2.dracut(CentOS 6/7 , 兼容5): - low-level tool for generating an initramfs image

# dracut [OPTION...] [ []]

示例: ~]# dracut /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

內核信息輸出偽文件系統

1./proc:內核狀態和統計信息的輸出接口;還提供一個配置接口,/proc/sys

(1)參數:

只讀:信息輸出;例如/proc/#/*,進程相關信息

proc

可寫:可接受用戶指定一個“新值”來實現對內核某功能或特性的配置;/proc/sys/

格式: /proc/sys: net/ipv4/ip_forward 相當於 net.ipv4.ip_forward

proc

(2)修改參數方式

1) sysctl命令

專用於查看或設定/proc/sys目錄下參數的值; sysctl [options] [variable[=value]]

查看:# sysctl -a;# sysctl variable

修改其值:# sysctl -w variable=value

2) 文件系統命令(cat, echo)

查看:# cat /proc/sys/PATH/TO/SOME_KERNEL_FILE

設定:# echo "VALUE" > /proc/sys/PATH/TO/SOME_KERNEL_FILE

3) 配置文件:/etc/sysctl.conf, /etc/sysctl.d/*.conf

立即生效的方式:sysctl -p [/PATH/TO/CONFIG_FILE]

(3)重要的內核參數

net.ipv4.ip_forward:核心轉發;

vm.drop_caches:

kernel.hostname:主機名;

net.ipv4.icmp_echo_ignore_all:忽略所有ping操作;

2./sys目錄:Kernel 2.6版本後引入

sys文件系統:輸出內核識別出的各硬件設備的相關屬性信息,也有內核對硬件特性的可設置參數;

對此些參數的修改,即可定制硬件設備工作特性;

sys

udev:通過讀取/sys目錄下的硬件設備信息按需為各硬件設備創建設備文件;

udev是用戶空間程序;專用工具:devadmin, hotplug;

udev為設備創建設備文件時,會讀取其事先定義好的規則文件

一般在/etc/udev/rules.d/目錄下,以及/usr/lib/udev/rules.d/目錄下;

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