深度介紹Linux內(nèi)核是如何工作的

# lsmod

pcspkr 4224 0

hci_usb 18204 2

psmouse 38920 0

bluetooth 55908 7 rfcomm,l2cap,hci_usb

yenta_socket 27532 5

rsrc_nonstatic 14080 1 yenta_socket

isofs 36284 0

輸出的內(nèi)容包括：模塊的名字、大小、使用次數(shù)和依賴(lài)于它的模塊列表。使用次數(shù)對(duì)防止卸載當(dāng)前活躍的模塊非?？傄?。Linux只允許使用次數(shù)為零的模塊被移除。

你可以使用modprobe來(lái)手動(dòng)加載和卸載模塊，(還有兩個(gè)命令行叫做insmod和rmmod，但modprobe更易于使用因?yàn)樗詣?dòng)移除了模塊依賴(lài))。比如lsmod的輸出在我們的電腦上顯示了一個(gè)名叫isofs的卸載模塊，它的使用次數(shù)是零而且沒(méi)有依賴(lài)模塊，(isofs是一個(gè)模塊，它支持CD上使用的ISO系統(tǒng)文件格式)這種情況下，kernel會(huì)允許我們卸載模塊：

# modprobe -r isofs

現(xiàn)在，isofs不再顯示在Ismod的輸出中，kernel由此節(jié)省了36,284字節(jié)的存儲(chǔ)。如果你放入CD并且讓它自動(dòng)安裝，kernel將自動(dòng)重新載入isofs模塊，而且isofs的使用次數(shù)增加到1次。如果這時(shí)候你還試圖移除模塊，就不會(huì)成功了因?yàn)樗诒皇褂茫?p># modprobe -r isofs

FATAL: Module isofs is in use.

Lsmod只是列出了當(dāng)前被載入的模塊，modprobe則將列出所有可用的模塊，它實(shí)際上輸出了/lib/modules/KERNELVERSION目錄下所有的模塊，名單會(huì)很長(zhǎng)!

實(shí)際上，使用modprobe來(lái)手動(dòng)加載一個(gè)模塊并不常見(jiàn)，但確實(shí)可以通過(guò)modprobe命令行來(lái)對(duì)模塊設(shè)置參數(shù)，例如：

# modprobe usbcore blinkenlights=1

我們并不是在創(chuàng)建blinkenlights，而是usbcore模塊的實(shí)參數(shù)。

那么如何知道一個(gè)模塊會(huì)接受什么參數(shù)呢?一個(gè)比較好的方法是使用modinfo命令，它列出了關(guān)于模塊的種種信息。這里有一個(gè)關(guān)于模塊snd-hda-intel的例子

# modinfo snd-hda-intel

filename: /lib/modules/2.6.20-16-generic/kernel/sound/pci/hda/snd-hda-intel.ko

description: Intel HDA driver

license: GPL

srcversion: A3552B2DF3A932D88FFC00C

alias: pci:v000010DEd0000055Dsv*sd*bc*sc*i*

alias: pci:v000010DEd0000055Csv*sd*bc*sc*i*

depends: snd-pcm,snd-page-alloc,snd-hda-codec,snd

vermagic: 2.6.20-16-generic SMP mod_unload 586

parm: index:Index value for Intel HD audio interface. (int)

parm: id:ID string for Intel HD audio interface. (charp)

parm: model:Use the given board model. (charp)

parm: position_fix:Fix DMA pointer (0 = auto, 1 = none, 2 = POSBUF, 3 = FIFO size). (int)

parm: probe_mask:Bitmask to probe codecs (default = -1). (int)

parm: single_cmd:Use single command to communicate with codecs (for debugging only). (bool)

parm: enable_msi:Enable Message Signaled Interrupt (MSI) (int)

parm: enable:bool

對(duì)我們來(lái)說(shuō)比較有興趣的以parm開(kāi)頭的那些部分：顯示了模塊所接受的參數(shù)。這些描述都比較簡(jiǎn)明，如果想要更多的信息，那就安裝kernel的源代碼，在類(lèi)似于/usr/src/KERNELVERSION/Documentation的目錄下你會(huì)找到。

里面會(huì)有一些有趣的東西，比如文件/usr/src/KERNELVERSION/Documentation/sound/alsa/ALSA-Configuration.txt描述的是被許多ALSA聲音模塊承認(rèn)的參數(shù);/usr/src/KERNELVERSION/Documentation/kernel-parameters.txt這個(gè)文件也很有用。

前幾天在Ubuntu論壇有一個(gè)例子，說(shuō)的是如何將參數(shù)傳遞到一個(gè)模塊(詳見(jiàn)https://help.ubuntu.com/community/HdaIntelSoundHowto)。實(shí)際上問(wèn)題的關(guān)鍵是snd-hda-intel參數(shù)在正確驅(qū)動(dòng)聲音硬件時(shí)需要一點(diǎn)操作，而且在boot time加載時(shí)會(huì)中止。解決方法的一部分是將probe_mask=1選項(xiàng)賦給模塊，如果你是手動(dòng)加載模塊，你需要輸入：

# modprobe snd-hda-intel probe_mask=1

更有可能，你在文件/etc/modprobe.conf中放置這樣類(lèi)似的一行：options snd-hda-intel probe_mask=1

這告訴modprobe每次在加載snd-hda-intel模塊時(shí)包含probe_mask=1選項(xiàng)。現(xiàn)在的有些Linux版本將這一信息分離進(jìn)/etc/modprobe.d下的不同文件中了，而不是放入modprobe.conf中。

/proc系統(tǒng)文件

Linux kernel同樣通過(guò)/proc系統(tǒng)文件來(lái)展示了許多細(xì)節(jié)。為了說(shuō)明/proc，我們首先需要擴(kuò)展我們對(duì)于文件的理解。除了認(rèn)為文件就是存儲(chǔ)在硬盤(pán)或者CD或者存儲(chǔ)空間上的持久信息之外，我們還應(yīng)當(dāng)把它理解為任何可以通過(guò)傳統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)用如：打開(kāi)、讀、寫(xiě)、關(guān)閉等訪問(wèn)的信息，當(dāng)然它也可以被常見(jiàn)的程序訪問(wèn)。

/proc之下的文件完全是kernel虛擬的一個(gè)部分，給我們一個(gè)視角可以看到kernel內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，許多Linux的報(bào)告工具均能夠很好地呈現(xiàn)在/proc下的文件中尋到的格式化版本的信息。比如，一列/proc/modules將展示一列當(dāng)前加載的模塊。

同樣的，/proc/meminfo提供了關(guān)于虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)的更多細(xì)節(jié)信息，而類(lèi)如vmstat的工具則是以一種更加可理解的方式提供了相同的一些信息;/proc/net/arp顯示了系統(tǒng)ARP cache的當(dāng)前內(nèi)容，從命令行來(lái)說(shuō)，arp -a顯示的也是相同的信息。

尤其有意思的是/proc/sys下的文件。/proc/sys/net/ipv4/ip_forward下的設(shè)置告訴我們kernel是否將轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包，也就是說(shuō)是否扮演網(wǎng)關(guān)的作用?，F(xiàn)在，kernel告訴我們這是關(guān)閉的：

# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

0

當(dāng)你發(fā)現(xiàn)你可以對(duì)這些文件寫(xiě)入的時(shí)候，你會(huì)覺(jué)得更加有意思。繼續(xù)舉例來(lái)說(shuō)：

# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

將在運(yùn)行的kernel中打開(kāi)IP 轉(zhuǎn)發(fā)(IP forwarding)

除了使用cat和echo來(lái)檢查和更正/proc/sys下的設(shè)置以外，你也可以使用sysctl命令：

# sysctl net.ipv4.ip_forward

net.ipv4.ip_forward = 0

這等同于：

# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward