深度介紹Linux內核是如何工作的

# 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

輸出的內容包括：模塊的名字、大小、使用次數和依賴于它的模塊列表。使用次數對防止卸載當前活躍的模塊非常總要。Linux只允許使用次數為零的模塊被移除。

你可以使用modprobe來手動加載和卸載模塊，(還有兩個命令行叫做insmod和rmmod，但modprobe更易于使用因為它自動移除了模塊依賴)。比如lsmod的輸出在我們的電腦上顯示了一個名叫isofs的卸載模塊，它的使用次數是零而且沒有依賴模塊，(isofs是一個模塊，它支持CD上使用的ISO系統文件格式)這種情況下，kernel會允許我們卸載模塊：

# modprobe -r isofs

現在，isofs不再顯示在Ismod的輸出中，kernel由此節省了36,284字節的存儲。如果你放入CD并且讓它自動安裝，kernel將自動重新載入isofs模塊，而且isofs的使用次數增加到1次。如果這時候你還試圖移除模塊，就不會成功了因為它正在被使用：

# modprobe -r isofs

FATAL: Module isofs is in use.

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

實際上，使用modprobe來手動加載一個模塊并不常見，但確實可以通過modprobe命令行來對模塊設置參數，例如：

# modprobe usbcore blinkenlights=1

我們并不是在創建blinkenlights，而是usbcore模塊的實參數。

那么如何知道一個模塊會接受什么參數呢?一個比較好的方法是使用modinfo命令，它列出了關于模塊的種種信息。這里有一個關于模塊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

對我們來說比較有興趣的以parm開頭的那些部分：顯示了模塊所接受的參數。這些描述都比較簡明，如果想要更多的信息，那就安裝kernel的源代碼，在類似于/usr/src/KERNELVERSION/Documentation的目錄下你會找到。

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

前幾天在Ubuntu論壇有一個例子，說的是如何將參數傳遞到一個模塊(詳見https://help.ubuntu.com/community/HdaIntelSoundHowto)。實際上問題的關鍵是snd-hda-intel參數在正確驅動聲音硬件時需要一點操作，而且在boot time加載時會中止。解決方法的一部分是將probe_mask=1選項賦給模塊，如果你是手動加載模塊，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模塊時包含probe_mask=1選項。現在的有些Linux版本將這一信息分離進/etc/modprobe.d下的不同文件中了，而不是放入modprobe.conf中。

/proc系統文件

Linux kernel同樣通過/proc系統文件來展示了許多細節。為了說明/proc，我們首先需要擴展我們對于文件的理解。除了認為文件就是存儲在硬盤或者CD或者存儲空間上的持久信息之外，我們還應當把它理解為任何可以通過傳統系統調用如：打開、讀、寫、關閉等訪問的信息，當然它也可以被常見的程序訪問。

/proc之下的文件完全是kernel虛擬的一個部分，給我們一個視角可以看到kernel內部的數據結構。實際上，許多Linux的報告工具均能夠很好地呈現在/proc下的文件中尋到的格式化版本的信息。比如，一列/proc/modules將展示一列當前加載的模塊。

同樣的，/proc/meminfo提供了關于虛擬存儲系統當前狀態的更多細節信息，而類如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ARP cache的當前內容，從命令行來說，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下的設置告訴我們kernel是否將轉發IP數據包，也就是說是否扮演網關的作用。現在，kernel告訴我們這是關閉的：

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

0

當你發現你可以對這些文件寫入的時候，你會覺得更加有意思。繼續舉例來說：

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

將在運行的kernel中打開IP 轉發(IP forwarding)

除了使用cat和echo來檢查和更正/proc/sys下的設置以外，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