Kmod linux что это
Обновлено: 03.07.2024
License: LGPLv2.1+ for libkmod, testsuite and helper libraries GPLv2+ for tools/*
kmod is a set of tools to handle common tasks with Linux kernel modules like insert, remove, list, check properties, resolve dependencies and aliases.
These tools are designed on top of libkmod, a library that is shipped with kmod. See libkmod/README for more details on this library and how to use it. The aim is to be compatible with tools, configurations and indexes from module-init-tools project.
Compilation and installation
In order to compiler the source code you need following software packages: - GCC compiler - GNU C library
Optional dependencies: - ZLIB library - LZMA library
Typical configuration: ./configure CFLAGS="-g -O2" --prefix=/usr
--sysconfdir=/etc --libdir=/usr/lib
Configure automatically searches for all required components and packages.
To compile and install run: make && make install
Run 'autogen.sh' script before configure. If you want to accept the recommended flags, you just need to run 'autogen.sh c'. Note that the recommended flags require cython be installed to compile successfully.
Make sure to read the CODING-STYLE file and the other READMEs: libkmod/README and testsuite/README.
Compatibility with module-init-tools
kmod replaces module-init-tools, which is end-of-life. Most of its tools are rewritten on top of libkmod so it can be used as a drop in replacements. Somethings however were changed. Reasons vary from "the feature was already long deprecated on module-init-tools" to "it would be too much trouble to support it".
There are several features that are being added in kmod, but we don't keep track of them here.
'modprobe -l' was marked as deprecated and does not exist anymore
'modprobe -t' is gone, together with 'modprobe -l'
modprobe doesn't parse configuration files with names not ending in '.alias' or '.conf'. modprobe used to warn about these files.
modprobe doesn't parse 'config' and 'include' commands in configuration files.
modprobe from m-i-t does not honour softdeps for install commands. E.g.: config:
With m-i-t, the output of 'modprobe --show-depends bla' will be: install "echo bla"
While with kmod: install "echo bli" install "echo bla"
kmod doesn't dump the configuration as is in the config files. Instead it dumps the configuration as it was parsed. Therefore, comments and file names are not dumped, but on the good side we know what the exact configuration kmod is using. We did this because if we only want to know the entire content of configuration files, it's enough to use find(1) in modprobe.d directories
Kernel modules are pieces of code that can be loaded and unloaded into the kernel upon demand. They extend the functionality of the kernel without the need to reboot the system.
To create a kernel module, you can read The Linux Kernel Module Programming Guide. A module can be configured as built-in or loadable. To dynamically load or remove a module, it has to be configured as a loadable module in the kernel configuration (the line related to the module will therefore display the letter M ).
Contents
Obtaining information
Modules are stored in /usr/lib/modules/kernel_release . You can use the command uname -r to get your current kernel release version.
Note: Module names often use underscores ( _ ) or dashes ( - ); however, those symbols are interchangeable when using the modprobe command and in configuration files in /etc/modprobe.d/ .To show what kernel modules are currently loaded:
To show information about a module:
To list the options that are set for a loaded module:
To display the comprehensive configuration of all the modules:
To display the configuration of a particular module:
List the dependencies of a module (or alias), including the module itself:
Automatic module loading with systemd
Today, all necessary modules loading is handled automatically by udev, so if you do not need to use any out-of-tree kernel modules, there is no need to put modules that should be loaded at boot in any configuration file. However, there are cases where you might want to load an extra module during the boot process, or blacklist another one for your computer to function properly.
See modules-load.d(5) for more details.
Manual module handling
Kernel modules are handled by tools provided by kmod package. You can use these tools manually.
Note: If you have upgraded your kernel but have not yet rebooted, modprobe will fail with no error message and exit with code 1, because the path /usr/lib/modules/$(uname -r)/ no longer exists. Check manually if this path exists when modprobe failed to determine if this is the case.To load a module:
To load a module by filename (i.e. one that is not installed in /usr/lib/modules/$(uname -r)/ ):
To unload a module:
Setting module options
To pass a parameter to a kernel module, you can pass them manually with modprobe or assure certain parameters are always applied using a modprobe configuration file or by using the kernel command line.
Manually at load time using modprobe
The basic way to pass parameters to a module is using the modprobe command. Parameters are specified on command line using simple key=value assignments:
Using files in /etc/modprobe.d/
Files in /etc/modprobe.d/ directory can be used to pass module settings to udev, which will use modprobe to manage the loading of the modules during system boot. Configuration files in this directory can have any name, given that they end with the .conf extension. The syntax is:
Note: If any of the affected modules is loaded from the initramfs, then you will need to add the appropriate .conf file to FILES in mkinitcpio.conf or use the modconf hook, so that it will be included in the initramfs. To see the contents of the default initramfs use lsinitcpio /boot/initramfs-linux.img .Using kernel command line
If the module is built into the kernel, you can also pass options to the module using the kernel command line. For all common bootloaders, the following syntax is correct:
Simply add this to your bootloader's kernel-line, as described in Kernel Parameters.
Aliasing
Aliases are alternate names for a module. For example: alias my-mod really_long_modulename means you can use modprobe my-mod instead of modprobe really_long_modulename . You can also use shell-style wildcards, so alias my-mod* really_long_modulename means that modprobe my-mod-something has the same effect. Create an alias:
Some modules have aliases which are used to automatically load them when they are needed by an application. Disabling these aliases can prevent automatic loading but will still allow the modules to be manually loaded.
Blacklisting
Blacklisting, in the context of kernel modules, is a mechanism to prevent the kernel module from loading. This could be useful if, for example, the associated hardware is not needed, or if loading that module causes problems: for instance there may be two kernel modules that try to control the same piece of hardware, and loading them together would result in a conflict.
Some modules are loaded as part of the initramfs. mkinitcpio -M will print out all automatically detected modules: to prevent the initramfs from loading some of those modules, blacklist them in a .conf file under /etc/modprobe.d and it shall be added in by the modconf hook during image generation. Running mkinitcpio -v will list all modules pulled in by the various hooks (e.g. filesystems hook, block hook, etc.). Remember to add that .conf file to the FILES array in /etc/mkinitcpio.conf if you do not have the modconf hook in your HOOKS array (e.g. you have deviated from the default configuration), and once you have blacklisted the modules regenerate the initramfs, and reboot afterwards.
Using files in /etc/modprobe.d/
Create a .conf file inside /etc/modprobe.d/ and append a line for each module you want to blacklist, using the blacklist keyword. If for example you want to prevent the pcspkr module from loading:
Note: The blacklist command will blacklist a module so that it will not be loaded automatically, but the module may be loaded if another non-blacklisted module depends on it or if it is loaded manually.However, there is a workaround for this behaviour; the install command instructs modprobe to run a custom command instead of inserting the module in the kernel as normal, so you can force the module to always fail loading with:
This will effectively blacklist that module and any other that depends on it.
Using kernel command line
Tip: This can be very useful if a broken module makes it impossible to boot your system.You can also blacklist modules from the bootloader.
Simply add module_blacklist=modname1,modname2,modname3 to your bootloader's kernel line, as described in Kernel parameters.
Note: When you are blacklisting more than one module, note that they are separated by commas only. Spaces or anything else might presumably break the syntax.Troubleshooting
Modules do not load
In case a specific module does not load and the boot log (accessible by running journalctl -b as root) says that the module is blacklisted, but the directory /etc/modprobe.d/ does not show a corresponding entry, check another modprobe source folder at /usr/lib/modprobe.d/ for blacklisting entries.
A module will not be loaded if the "vermagic" string contained within the kernel module does not match the value of the currently running kernel. If it is known that the module is compatible with the current running kernel the "vermagic" check can be ignored with modprobe --force-vermagic .
Ядро — это та часть операционной системы, работа которой полностью скрыта от пользователя, т. к. пользователь с ним не работает напрямую: пользователь работает с программами. Но, тем не менее, без ядра невозможна работа ни одной программы, т.е. они без ядра бесполезны. Этот механизм чем-то напоминает отношения официанта и клиента: работа хорошего официанта должна быть практически незаметна для клиента, но без официанта клиент не сможет передать заказ повару, и этот заказ не будет доставлен.
В Linux ядро монолитное, т.е. все его драйвера и подсистемы работают в своем адресном пространстве, отделенном от пользовательского. Сам термин «монолит» говорит о том, что в ядре сконцентрировано всё, и, по логике, ничего не может в него добавляться или удаляться. В случае с ядром Linux — это правда лишь отчасти: ядро Linux может работать в таком режиме, однако, в подавляющем большинстве сборок возможна модификация части кода ядра без его перекомпиляции, и даже без его выгрузки. Это достигается путем загрузки и выгрузки некоторых частей ядра, которые называются модулями. Чаще всего в процессе работы необходимо подключать модули драйверов устройств, поддержки криптографических алгоритмов, сетевых средств, и, чтобы уметь это правильно делать, нужно разбираться в строении ядра и уметь правильно работать с его модулями. Об этом и пойдет речь в этой статье.
В современных ядрах при подключении оборудования модули подключаются автоматически, а это событие обрабатывается демоном udev, который создает соответствующий файл устройства в каталоге "/dev". Все это выполняется в том случае, если соответствующий модуль корректно установлен в дерево модулей. В случае с файловыми системами ситуация та же: при попытке монтирования файловой системы ядро подгружает необходимый модуль автоматически, и выполняет монтирование.
Если необходимость в модуле не на столько очевидна, ядро его не загружает самостоятельно. Например, для поддержки функции шифрования на loop устройстве нужно вручную подгрузить модуль «cryptoloop», а для непосредственного шифрования — модуль алгоритма шифрования, например «blowfish».
Поиск необходимого модуля
Модули хранятся в каталоге "/lib/modules/<версия ядра>" в виде файлов с расширением «ko». Для получения списка всех модулей из дерева можно выполнить команду поиска всех файлов с расширением «ko» в каталоге с модулями текущего ядра:
find /lib/modules/`uname -r` -name ‘*.ko’
Полученный список даст некоторое представление о доступных модулях, их назначении и именах. Например, путь «kernel/drivers/net/wireless/rt2x00/rt73usb.ko» явно указывает на то, что этот модуль — драйвер устройства беспроводной связи на базе чипа rt73. Более детальную информацию о модуле можно получить при помощи команды modinfo:
Загрузка и выгрузка модулей
Загрузить модуль в ядро можно при помощи двух команд: «insmod» и «modprobe», отличающихся друг от друга возможностью просчета и удовлетворения зависимостей. Команда «insmod» загружает конкретный файл с расширением «ko», при этом, если модуль зависит от других модулей, еще не загруженных в ядро, команда выдаст ошибку, и не загрузит модуль. Команда «modprobe» работает только с деревом модулей, и возможна загрузка только оттуда по имени модуля, а не по имени файла. Отсюда следует область применения этих команд: при помощи «insmod» подгружается файл модуля из произвольного места файловой системы (например, пользователь скомпилировал модули и перед переносом в дерево ядра решил проверить его работоспособность), а «modprobe» — для подгрузки уже готовых модулей, включенных в дерево модулей текущей версии ядра. Например, для загрузки модуля ядра «rt73usb» из дерева ядра, включая все зависимости, и отключив аппаратное шифрование, нужно выполнить команду:
После загрузки модуля можно проверить его наличие в списке загруженных в ядро модулей при помощи команды «lsmod»:
| Module | Size | Used by | |
| rt73usb | 17305 | 0 | |
| crc_itu_t | 999 | 1 | rt73usb |
| rt2x00usb | 5749 | 1 | rt73usb |
| rt2x00lib | 19484 | 2 | rt73usb,rt2x00usb |
Из вывода команды ясно, что модуль подгружен, а так же в своей работе использует другие модули.
Чтобы его выгрузить, можно воспользоваться командой «rmmod» или той же командой «modprobe» с ключем "-r". В качестве параметра обоим командам нужно передать только имя модуля. Если модуль не используется, то он будет выгружен, а если используется — будет выдана ошибка, и придется выгружать все модули, которые от него зависят:
Для автоматической загрузки модулей в разных дистрибутивах предусмотрены разные механизмы. Я не буду вдаваться здесь в подробности, они для каждого дистрибутива свои, но один метод загрузки всегда действенен и удобен: при помощи стартовых скриптов. В тех же RedHat системах можно записать команды загрузки модуля прямо в "/etc/rc.d/rc.local" со всеми опциями.
Файлы конфигурация модулей находится в каталоге "/etc/modprobe.d/" и имеют расширение «conf». В этих файлах преимущественно перечисляются альтернативные имена модулей, их параметры, применяемые при их загрузке, а так же черные списки, запрещенные для загрузки. Например, чтобы вышеупомянутый модуль сразу загружался с опцией «nohwcrypt=1» нужно создать файл, в котором записать строку:
options rt73usb nohwcrypt=1
Черный список модулей хранится преимущественно в файле "/etc/modules.d/blacklist.conf" в формате «blacklist <имя модуля>». Используется эта функция для запрета загрузки глючных или конфликтных модулей.
Сборка модуля и добавление его в дерево
Иногда нужного драйвера в ядре нет, поэтому приходится его компилировать вручную. Это так же тот случай, если дополнительное ПО требует добавление своего модуля в ядро, типа vmware, virtualbox или пакет поддержки карт Nvidia. Сам процесс компиляции не отличается от процесса сборки программы, но определенные требования все же есть.
Во первых, нужен компилятор. Обычно установка «gcc» устанавливает все, что нужно для сборки модуля. Если чего-то не хватает — программа сборки об этом скажет, и нужно будет доустановить недостающие пакеты.
Во вторых, нужны заголовочные файлы ядра. Дело в том, что модули ядра всегда собираются вместе с ядром, используя его заголовочные файлы, т.к. любое отклонение и несоответствие версий модуля и загруженного ядра ведет к невозможности загрузить этот модуль в ядро.
Если система работает на базе ядра дистрибутива, то нужно установить пакеты с заголовочными файлами ядра. В большинстве дистрибутивов это пакеты «kernel-headers» и/или «kernel-devel». Для сборки модулей этого будет достаточно. Если ядро собиралось вручную, то эти пакеты не нужны: достаточно сделать символическую ссылку "/usr/src/linux", ссылающуюся на дерево сконфигурированных исходных кодов текущего ядра.
После компиляции модуля на выходе будет получен один или несколько файлов с расширением «ko». Можно попробовать их загрузить при помощи команды «insmod» и протестировать их работу.
Если модули загрузились и работают (или лень вручную подгружать зависимости), нужно их скопировать в дерево модулей текущего ядра, после чего обязательно обновить зависимости модулей командой «depmod». Она пройдется рекурсивно по дереву модулей и запишет все зависимости в файл «modules.dep», который, в последствие, будет анализироваться командой «modprobe». Теперь модули готовы к загрузке командой modprobe и могут загружаться по имени со всеми зависимостями.
Стоит отметить, что при обновлении ядра этот модуль работать не будет. Нужны будут новые заголовочные файлы и потребуется заново пересобрать модуль.
Ошибка «Invalid argument» может говорить о чем угодно, саму ошибку ядро на консоль написать не может, только при помощи функции «printk» записать в системный лог. Посмотрев логи можно уже узнать в чем ошибка:
В этом примере выведена только последняя строка с ошибкой, чтобы не загромаждать статью. Модуль может написать и несколько строк, поэтому лучше выводить полный лог, или хотя бы последние строк десять.
Ошибку уже легко найти: значение «2» неприемлемо для параметра «nohwcrypt». После исправления, модуль корректно загрузится в ядро.
Из всего сказанного можно сделать один вывод: ядро Linux играет по своим правилам и занимается серьезными вещами. Тем не менее — это всего лишь программа, оно, по сути, не сильно отличается от других обычных программ. Понимание того, что ядро не так уж страшно, как кажется, может стать первым шагом к пониманию внутреннего устройства системы и, как результат, поможет быстро и эффективно решать задачи, с которыми сталкивается любой администратор Linux в повседневной работе.
Ядро — это та часть операционной системы, работа которой полностью скрыта от пользователя, т. к. пользователь с ним не работает напрямую: пользователь работает с программами. Но, тем не менее, без ядра невозможна работа ни одной программы, т.е. они без ядра бесполезны. Этот механизм чем-то напоминает отношения официанта и клиента: работа хорошего официанта должна быть практически незаметна для клиента, но без официанта клиент не сможет передать заказ повару, и этот заказ не будет доставлен.
В Linux ядро монолитное, т.е. все его драйвера и подсистемы работают в своем адресном пространстве, отделенном от пользовательского. Сам термин «монолит» говорит о том, что в ядре сконцентрировано всё, и, по логике, ничего не может в него добавляться или удаляться. В случае с ядром Linux — это правда лишь отчасти: ядро Linux может работать в таком режиме, однако, в подавляющем большинстве сборок возможна модификация части кода ядра без его перекомпиляции, и даже без его выгрузки. Это достигается путем загрузки и выгрузки некоторых частей ядра, которые называются модулями. Чаще всего в процессе работы необходимо подключать модули драйверов устройств, поддержки криптографических алгоритмов, сетевых средств, и, чтобы уметь это правильно делать, нужно разбираться в строении ядра и уметь правильно работать с его модулями. Об этом и пойдет речь в этой статье.
В современных ядрах при подключении оборудования модули подключаются автоматически, а это событие обрабатывается демоном udev, который создает соответствующий файл устройства в каталоге "/dev". Все это выполняется в том случае, если соответствующий модуль корректно установлен в дерево модулей. В случае с файловыми системами ситуация та же: при попытке монтирования файловой системы ядро подгружает необходимый модуль автоматически, и выполняет монтирование.
Если необходимость в модуле не на столько очевидна, ядро его не загружает самостоятельно. Например, для поддержки функции шифрования на loop устройстве нужно вручную подгрузить модуль «cryptoloop», а для непосредственного шифрования — модуль алгоритма шифрования, например «blowfish».
Поиск необходимого модуля
Модули хранятся в каталоге "/lib/modules/<версия ядра>" в виде файлов с расширением «ko». Для получения списка всех модулей из дерева можно выполнить команду поиска всех файлов с расширением «ko» в каталоге с модулями текущего ядра:
find /lib/modules/`uname -r` -name ‘*.ko’
Полученный список даст некоторое представление о доступных модулях, их назначении и именах. Например, путь «kernel/drivers/net/wireless/rt2x00/rt73usb.ko» явно указывает на то, что этот модуль — драйвер устройства беспроводной связи на базе чипа rt73. Более детальную информацию о модуле можно получить при помощи команды modinfo:
Загрузка и выгрузка модулей
Загрузить модуль в ядро можно при помощи двух команд: «insmod» и «modprobe», отличающихся друг от друга возможностью просчета и удовлетворения зависимостей. Команда «insmod» загружает конкретный файл с расширением «ko», при этом, если модуль зависит от других модулей, еще не загруженных в ядро, команда выдаст ошибку, и не загрузит модуль. Команда «modprobe» работает только с деревом модулей, и возможна загрузка только оттуда по имени модуля, а не по имени файла. Отсюда следует область применения этих команд: при помощи «insmod» подгружается файл модуля из произвольного места файловой системы (например, пользователь скомпилировал модули и перед переносом в дерево ядра решил проверить его работоспособность), а «modprobe» — для подгрузки уже готовых модулей, включенных в дерево модулей текущей версии ядра. Например, для загрузки модуля ядра «rt73usb» из дерева ядра, включая все зависимости, и отключив аппаратное шифрование, нужно выполнить команду:
После загрузки модуля можно проверить его наличие в списке загруженных в ядро модулей при помощи команды «lsmod»:
| Module | Size | Used by | |
| rt73usb | 17305 | 0 | |
| crc_itu_t | 999 | 1 | rt73usb |
| rt2x00usb | 5749 | 1 | rt73usb |
| rt2x00lib | 19484 | 2 | rt73usb,rt2x00usb |
Из вывода команды ясно, что модуль подгружен, а так же в своей работе использует другие модули.
Чтобы его выгрузить, можно воспользоваться командой «rmmod» или той же командой «modprobe» с ключем "-r". В качестве параметра обоим командам нужно передать только имя модуля. Если модуль не используется, то он будет выгружен, а если используется — будет выдана ошибка, и придется выгружать все модули, которые от него зависят:
Для автоматической загрузки модулей в разных дистрибутивах предусмотрены разные механизмы. Я не буду вдаваться здесь в подробности, они для каждого дистрибутива свои, но один метод загрузки всегда действенен и удобен: при помощи стартовых скриптов. В тех же RedHat системах можно записать команды загрузки модуля прямо в "/etc/rc.d/rc.local" со всеми опциями.
Файлы конфигурация модулей находится в каталоге "/etc/modprobe.d/" и имеют расширение «conf». В этих файлах преимущественно перечисляются альтернативные имена модулей, их параметры, применяемые при их загрузке, а так же черные списки, запрещенные для загрузки. Например, чтобы вышеупомянутый модуль сразу загружался с опцией «nohwcrypt=1» нужно создать файл, в котором записать строку:
options rt73usb nohwcrypt=1
Черный список модулей хранится преимущественно в файле "/etc/modules.d/blacklist.conf" в формате «blacklist <имя модуля>». Используется эта функция для запрета загрузки глючных или конфликтных модулей.
Сборка модуля и добавление его в дерево
Иногда нужного драйвера в ядре нет, поэтому приходится его компилировать вручную. Это так же тот случай, если дополнительное ПО требует добавление своего модуля в ядро, типа vmware, virtualbox или пакет поддержки карт Nvidia. Сам процесс компиляции не отличается от процесса сборки программы, но определенные требования все же есть.
Во первых, нужен компилятор. Обычно установка «gcc» устанавливает все, что нужно для сборки модуля. Если чего-то не хватает — программа сборки об этом скажет, и нужно будет доустановить недостающие пакеты.
Во вторых, нужны заголовочные файлы ядра. Дело в том, что модули ядра всегда собираются вместе с ядром, используя его заголовочные файлы, т.к. любое отклонение и несоответствие версий модуля и загруженного ядра ведет к невозможности загрузить этот модуль в ядро.
Если система работает на базе ядра дистрибутива, то нужно установить пакеты с заголовочными файлами ядра. В большинстве дистрибутивов это пакеты «kernel-headers» и/или «kernel-devel». Для сборки модулей этого будет достаточно. Если ядро собиралось вручную, то эти пакеты не нужны: достаточно сделать символическую ссылку "/usr/src/linux", ссылающуюся на дерево сконфигурированных исходных кодов текущего ядра.
После компиляции модуля на выходе будет получен один или несколько файлов с расширением «ko». Можно попробовать их загрузить при помощи команды «insmod» и протестировать их работу.
Если модули загрузились и работают (или лень вручную подгружать зависимости), нужно их скопировать в дерево модулей текущего ядра, после чего обязательно обновить зависимости модулей командой «depmod». Она пройдется рекурсивно по дереву модулей и запишет все зависимости в файл «modules.dep», который, в последствие, будет анализироваться командой «modprobe». Теперь модули готовы к загрузке командой modprobe и могут загружаться по имени со всеми зависимостями.
Стоит отметить, что при обновлении ядра этот модуль работать не будет. Нужны будут новые заголовочные файлы и потребуется заново пересобрать модуль.
Ошибка «Invalid argument» может говорить о чем угодно, саму ошибку ядро на консоль написать не может, только при помощи функции «printk» записать в системный лог. Посмотрев логи можно уже узнать в чем ошибка:
В этом примере выведена только последняя строка с ошибкой, чтобы не загромаждать статью. Модуль может написать и несколько строк, поэтому лучше выводить полный лог, или хотя бы последние строк десять.
Ошибку уже легко найти: значение «2» неприемлемо для параметра «nohwcrypt». После исправления, модуль корректно загрузится в ядро.
Из всего сказанного можно сделать один вывод: ядро Linux играет по своим правилам и занимается серьезными вещами. Тем не менее — это всего лишь программа, оно, по сути, не сильно отличается от других обычных программ. Понимание того, что ядро не так уж страшно, как кажется, может стать первым шагом к пониманию внутреннего устройства системы и, как результат, поможет быстро и эффективно решать задачи, с которыми сталкивается любой администратор Linux в повседневной работе.
Читайте также: