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。


$ lsmod
Module Size Used by
snd_hda_codec_realtek 114688 1
snd_hda_codec_generic 77824 1 snd_hda_codec_realtek
ledtrig_audio 16384 2 snd_hda_codec_generic,snd_hda_codec_realtek
snd_hda_codec_hdmi 53248 1
snd_hda_intel 40960 2
snd_hda_codec 131072 4 snd_hda_codec_generic,snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_intel
,snd_hda_codec_realtek
snd_hda_core 86016 5 snd_hda_codec_generic,snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_intel
,snd_hda_codec,snd_hda_codec_realtek
snd_hwdep 20480 1 snd_hda_codec
snd_pcm 102400 4 snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_intel,snd_hda_codec,snd_hda
_core
snd_seq_midi 20480 0
snd_seq_midi_event 16384 1 snd_seq_midi
dcdbas 20480 0
snd_rawmidi 36864 1 snd_seq_midi
snd_seq 69632 2 snd_seq_midi,snd_seq_midi_event
coretemp 20480 0
snd_seq_device 16384 3 snd_seq,snd_seq_midi,snd_rawmidi
snd_timer 36864 2 snd_seq,snd_pcm
kvm_intel 241664 0
kvm 626688 1 kvm_intel
radeon 1454080 10
irqbypass 16384 1 kvm
joydev 24576 0
input_leds 16384 0
ttm 102400 1 radeon
drm_kms_helper 180224 1 radeon
drm 475136 13 drm_kms_helper,radeon,ttm
snd 81920 15 snd_hda_codec_generic,snd_seq,snd_seq_device,snd_hda
_codec_hdmi,snd_hwdep,snd_hda_intel,snd_hda_codec,snd
_hda_codec_realtek,snd_timer,snd_pcm,snd_rawmidi
i2c_algo_bit 16384 1 radeon
fb_sys_fops 16384 1 drm_kms_helper
syscopyarea 16384 1 drm_kms_helper
serio_raw 20480 0
sysfillrect 16384 1 drm_kms_helper
sysimgblt 16384 1 drm_kms_helper
soundcore 16384 1 snd
mac_hid 16384 0
sch_fq_codel 20480 2
parport_pc 40960 0
ppdev 24576 0
lp 20480 0
parport 53248 3 parport_pc,lp,ppdev
ip_tables 28672 0
x_tables 40960 1 ip_tables
autofs4 45056 2
raid10 57344 0
raid456 155648 0
async_raid6_recov 24576 1 raid456
async_memcpy 20480 2 raid456,async_raid6_recov
async_pq 24576 2 raid456,async_raid6_recov
async_xor 20480 3 async_pq,raid456,async_raid6_recov
async_tx 20480 5 async_pq,async_memcpy,async_xor,raid456,async_raid6_re
cov
xor 24576 1 async_xor
raid6_pq 114688 3 async_pq,raid456,async_raid6_recov
libcrc32c 16384 1 raid456
raid1 45056 0
raid0 24576 0
multipath 20480 0
linear 20480 0
hid_generic 16384 0
psmouse 151552 0
i2c_i801 32768 0
pata_acpi 16384 0
lpc_ich 24576 0
usbhid 53248 0
hid 126976 2 usbhid,hid_generic
e1000e 245760 0
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：


$ lsmod | wc -l
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：


$ modprobe -c | wc -l
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。


$ more /lib/modules/$(uname -r)/modules.builtin | head -10
kernel/arch/x86/crypto/crc32c-intel.ko
kernel/arch/x86/events/intel/intel-uncore.ko
kernel/arch/x86/platform/intel/iosf_mbi.ko
kernel/mm/zpool.ko
kernel/mm/zbud.ko
kernel/mm/zsmalloc.ko
kernel/fs/binfmt_script.ko
kernel/fs/mbcache.ko
kernel/fs/configfs/configfs.ko
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。


$ modinfo floppy | head -16
filename: /lib/modules/5.0.0-13-generic/kernel/drivers/block/floppy.ko
alias: block-major-2-*
license: GPL
author: Alain L. Knaff
srcversion: EBEAA26742DF61790588FD9
alias: acpi*:PNP0700:*
alias: pnp:dPNP0700*
depends:
retpoline: Y
intree: Y
name: floppy
vermagic: 5.0.0-13-generic SMP mod_unload
sig_id: PKCS#7
signer:
sig_key:
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：


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


$ 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