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Linux内核管理

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一、什么是内核
内核官方:http://www.kernel.org
kernel 中文意思是内核、核心、中心、精髓的意思,内核是操作系统的中心。
我们知道Linus Torvalds 开发了Linux ,其实他开发的就是内核,按内核官方主页的理解,这个内核就是Linux ;其它的扩展和应用都是围绕内核而展开的。所有Linux应用程序都会和内核发生直接或者间接的接触;比如硬件需要内核支持,网络的通信也需要内核支持;文件系统更需要内核支持......

二、为什么需要编译内核和管理内核
硬件是需要内核支持才行,有些硬件的支持没有被编入内核,这也需要我们重编内核;内核的包含的不仅仅是设备的驱动,还有其它的内容,比如网络协议的支持,防火墙的支持...... 比如iptables的实现,有些功能是需要内核支持的,如果内核与iptables相关的内容没有被编入,iptables 相关的功能就无法实现;

三、内核编译方法
1、下载内核 地址:http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/   选择想升级的内核,一般选择稳定版本
2、如果是下载kernel 和kernel-devel 的rpm 包,可以通过 rpm -ivh kernel*.rpm 来安装,如果是源代码,把下载的tar包CP到/usr/src/kernels 目录下,解压:
   tar xzvf linux-2.6.23.9.tar.gz
3、进入内核目录:cd /usr/src/kernels/linux-2.6.23.9
4、接下来就正式开始make了:
  #make menuconfig   //三种方式:*作为内核编译,M作为模块编译,为空则是不编译
    #make  //这个过程比较长,大概得一个小时左右
    #make modules
    #make install
可参考:http://www.loosky.net/?q=node/374

四、管理内核模块的相关命令
1、lsmod 列出挂载的内核模块:lsmod 是列出目前系统中已加载的模块的名称及大小等;另外我们还可以查看 /proc/modules ,我们一样可以知道系统已经加载的模块;
[root@localhost beinan]# lsmod
2、modinfo 查看模块信息:modinfo 可以查看模块的信息,通过查看模块信息来判定这个模块的用途;
[root@localhost beinan]# moinfo  模块名 
注意: 模块名是不能带有后缀的,我们通过modprobe -l 所看到的模块,都是带有.ko 或.o后缀;

3、modprobe 挂载新模块以及新模块相依赖的模块
modprobe 我们常用的功能就是挂载模块,在挂载某个内核模块的同时,这个模块所依赖的模块也被同时挂载;当然modprobe 也有列出内核所有模块,还有移除模块的功能;下在我们举个例子说一说咱们常用的功能和参数;
modprobe [-v] [-V] [-C config-file] [-n] [-i] [-q] [-o <modname>] <modname> [parameters...]
modprobe -r [-n] [-i] [-v] <modulename> ...
modprobe -l -t <dirname> [ -a <modulename> ...]
上面是modprobe 的用法,具体更为详细的帮助,我们可以查看 man modprobe ;
[root@localhost beinan]# modprobe -c
modprobe -c 可以查看modules 的配置文件,比如模块的别名是什么等;

[root@localhost beinan]# modprobe -l
modprobe -l 是列出内核中所有的模块,包括已挂载和未挂载的;通过modprobe -l ,我们能查看到我们所需要的模块,然后根据我们的需要来挂载;其实modprobe -l 读取的模块列表就位于 /lib/modules/'uname -r' 目录中;其中uname -r 是内核的版本;

[root@localhost beinan]# modprobe   模块名   注:挂载一个模块;
举例:
[root@localhost beinan]# modprobe ne2k-pci  注:挂载 ne2k-pci 模块;
[root@localhost beinan]# modprobe vfat  注:挂载vfat 模块
[root@localhost beinan]# modprobe ntfs   注:挂载ntfs 模块
[root@localhost beinan]# lsmod    注:列出已挂载模块, 我们会看到ne2k-pci ,vfat ,ntfs的模块 ;
注意: 模块名是不能带有后缀的,我们通过modprobe -l 所看到的模块,都是带有.ko 或.o后缀;

[root@localhost beinan]# modprobe -r  模块名   注:移除已加载的模块,和rmmod 功能相同;
注意: 模块名是不能带有后缀的,我们通过modprobe -l 所看到的模块,都是带有.ko 或.o后缀;
举例:
[root@localhost beinan]# modprobe  -r ne2k-pci

4、rmmod 移除已挂载模块;
命令格式:rmmod  模块名
注意: 模块名是不能带有后缀的,我们通过modprobe -l 所看到的模块,都是带有.ko 或.o后缀;
举例:
[root@localhost beinan]# rmmod  vfat  注:移除已挂载的模块vfat

5、depmod 创建模块依赖关系的列表
这个模块管理工具是创建模块依赖关系的列表,有几个参数我们注意一下就行了,目前的的Linux 发行版所用的内核是2.6x版本,是自动解决依赖关系,所以这个命令知道就行了;模块之前也有依赖关系,比如我们想驱动USB 移动硬盘,目前有两种驱动,一种是udev ,在内核中有,但目前不太稳定;另一种办法是用usb-storage驱动,而usb-storage 依赖的模块是scsi 模块,所以我们要用usb-storage 的模块,也得把scsi 编译安装;
再举个例子:sata的硬盘,在Linux中的设备表示的是/dev/sd* ,比如 /dev/sda,/dev/sdb 等... 系统要驱动 sata硬盘,则需要把sata在内核中选中,或编译成模块,或内置于内核之中,在此同时,还需要在内核中选中ide ,scsi 的支持等;
depmod 工具的洋文原意:depmod — program to generate modules.dep and map files.(我译的:为modules.dep 文件或映射文件创建依赖关系)
[root@localhost beinan]# depmod  -a    注:为所有列在/etc/modprobe.conf 或/etc/modules.conf  中的所有模块创建依赖关系,并且写入到modules.dep文件;
[root@localhost beinan]# depmod -e     注:列出已挂载但不可用的模块;
[root@localhost beinan]# depmod  -n    注:列出所有模块的依赖关系,但仅仅是输出出来 (Write the dependency file on stdout only)
注:modules.dep 位于 /lib/modules/内核版本 目录
比如 Fedora Core 4.0 中,系统默认的内核:
[root@localhost beinan]# ls /lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/modules.dep
/lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/modules.dep

6、insmod 挂载模块;
insmod 这个工具,和modprobe 有点类似,但功能上没有modprobe 强,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 );
对于这个工具,我们只是介绍一下, 并不推荐使用。因为模块有依赖关系,对于新手来说,可能不知道这个模块依赖和哪个模块依赖;
举例:
[root@localhost beinan]# insmod /lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/kernel/drivers/net/tg3.ko
我们要到 /lib/modules/内核版本 uname -r 的命令输出/kernel/drivers 中找相对应的模块才行,要有绝对路径,而且必须要用到文件名的全称,不能把文件名的后缀省略;

五、与内核模块加载相关的配置文件
1、模块的配置文件 modules.conf 或 modprobe.conf
内核模块的开机自动挂载模块一般是位于一个配置文件,一般的Linux发行版本都有 /etc/modules.conf 或 /etc/modprobe.conf 。比如Fedora Core 4.0 内核模块开机自动加载文件是 /etc/modprobe.conf ;在这个文件中,一般是写入模块的加载命令或模块的别名的定义等;比如我们在modules.conf 中可能会发现类似的一行:
alias eth0 8139too,而8029的网卡应该是:alias eth0 ne2k-pci
这样系统启动的时候,首先会modprobe 8139too ,然后再为8139too 指定别名为 eth0,然后我们在登录的时候,用 ifconfig 就会查看到网卡的IP 等情况,当然您得为网卡设置IP才行;
一般的情况下,modproe.conf 或modules.conf的内容是我们用相应的硬件配置工具而生成的;如果您的硬件驱动是没有被内核支持,您自己到硬件的厂商下载而来的驱动。一般的情况下都有安装和帮助文件。他们的驱动在配置时,他会写入硬件的支持到modules.conf 或modprobe.conf 文件中。

再比如我们的声卡在modules.conf 或modprobe.conf 中也有相应的内容,这是由alsaconf 配置工具生成的,同理网卡在modprobe.conf 或modules.conf中的内容也是由网卡的配置工具而来的。
有些硬件是以内核模块的方式驱动的,模块一旦加载上就能用,也没有什么配置工具,比如vfat 和ntfs 的支持;如果是硬件驱动不以模块的方式支持,而是直接编入内核,也不会用在modprobe.conf 或 modules.conf 中加入什么内容;如果您有些模块不能开机加载,您想让一些模块加机自动加载,就可以把modprobe 模块 直接写入配置文件;

2、内核模块其它配置文件
内核模块的其它配置文件还是需要了解的,比如 /lib/modules/内核版本目录下的几个文件;了解一下就行;比如:
[root@localhost beinan]# ls /lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/
build   misc           modules.ccwmap  modules.ieee1394map  modules.isapnpmap  modules.symbols  source
kernel  modules.alias  modules.dep     modules.inputmap     modules.pcimap     modules.usbmap

六、硬件驱动在系统中的目录
硬件驱动在内核中以模块支持的目录:
硬件驱动是必须由内核支持的,无论是我们自己安装驱动,还是内核自带的驱动都是如此。硬件驱动如果是以内核模块支持的,驱动目录位于: /lib/modules/内核版本/kernel/目录 或 /lib/modules/内核版本/kernel/drivers 目录中;
[root@localhost beinan]# ls /lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/kernel
arch  crypto  drivers  fs  lib  net  sound
注:只有驱动在内核中以模块的方法支持,驱动才位于 /lib/modules/相应的目录;如果是直接置入内核的,不会出现在/lib/modules驱动相关的目录;

七、自己编译驱动的办法
如果是硬件厂商或者开源社区提供的驱动(没有集成在内核源码中的),编译驱动过程一般是./configure ;make;make install ,有时程序不提供./configure ,我们可以make或make install ,或者执行make;make install ;如果不能make install ,则需要我们自己复制.o或者.ko文件到 /lib/modules/内核版本/kernel/目录 或 /lib/modules/内核版本/kernel/drivers 目录中相应的驱动目录;具体的还是驱动的REAME和INSTALL为准;现在大多驱动都是在编译安装时,都自动复制.o或.ko 文件到内核模块目录,大多不用我们自己动手复制过去。

详见:http://fedora.linuxsir.org/main/?q=node/88

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