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Linux内核可加载模块是怎样的?

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Linux内核可加载模块是怎样的?

Linux内核可加载模块是怎样的?

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    2018-04-07 10:03:35
  •   Linux 就是通常所说的单内核(monolithic kernel),即操作系统的大部分功能都被称为内核,并在特权模式下运行。它与微型内核 不同,后者只把基本的功能(进程间通信 [IPC]、调度、基本的输入/输出 [I/O] 和内存管理)当作内核运行,而把其他功能(驱动程序、网络堆栈和文件系统)排除在特权空间之外。
      因此,您可能认为 Linux 是一个完全静态的内核,但事实恰恰相反。通过 Linux 内核模块(LKM)可以在运行时动态地更改 Linux。 可动态更改 是指可以将新的功能加载到内核、从内核去除某个功能,甚至添加使用其他 LKM 的新 LKM。
      LKM 的优点是可以最小化内核的内存占用,只加载需要的元素(这是嵌入式系统的重要特性)。 Linux 不是可以进行动态更改的惟一(也不是第一个)单内核。Berkeley Software Distribution(BSD)的变体、Sun Solaris、更老的内核(比如 OpenVMS),以及其他流行的操作系统(比如 Microsoft® Windows® 和 Apple Mac OS X)都支持可加载模块。
       LKM 与直接编译到内核或典型程序的元素有根本区别。典型的程序有一个 main 函数,其中 LKM 包含 entry 和 exit 函数(在 2。6 版本,您可以任意命名这些函数)。当向内核插入模块时,调用 entry 函数,从内核删除模块时则调用 exit 函数。
      因为 entry 和 exit 函数是用户定义的,所以存在 module_init 和 module_exit 宏,用于定义这些函数属于哪种函数。LKM 还包含一组必要的宏和一组可选的宏,用于定义模块的许可证、模块的作者、模块的描述等等。图 1 提供了一个非常简单的 LKM 2。
      6 版本的 Linux 内核提供了一个新的更简单的方法,用于构建 LKM。构建 LKM 时,可以使用典型的用户工具管理模块(尽管内部已经改变):标准insmod(安装 LKM),rmmod (删除 LKM),modprobe(insmod 和 rmmod 的包装器),depmod(用于创建模块依赖项),以及 modinfo(用于为模块宏查找值)。
      更多关于为 2。6 版本内核构建 LKM 的信息,请查看 linux/l-lkm/#resources">参考资料。 LKM 只不过是一个特殊的可执行可链接格式(Executable and Linkable Format,ELF)对象文件。
      通常,必须链接对象文件才能在可执行文件中解析它们的符号和结果。由于必须将 LKM 加载到内核后 LKM 才能解析符号,所以 LKM 仍然是一个 ELF 对象。您可以在 LKM 上使用标准对象工具(在 2。6 版本中,内核对象带有后缀 。ko,)。
      例如,如果在 LKM 上使用 objdump 实用工具,您将发现一些熟悉的区段(section),比如 。text(说明)、。data(已初始化数据)和 。bss(块开始符号或未初始化数据)。 您还可以在模块中找到其他支持动态特性的区段。。init。
      text 区段包含 module_init 代码,。exit。text 区段包含 module_exit 代码(参见图 2)。。modinfo 区段包含各种表示模块许可证、作者和描述等的宏本。

    工***

    2018-04-07 10:03:35

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