Linux操作系統(tǒng)自如的裝卸內(nèi)核模塊

　　按需動(dòng)態(tài)裝載模塊可以使內(nèi)核保持最小, 并更具靈活性. 我現(xiàn)在的 Intel 內(nèi)核由于大量使用動(dòng)態(tài)裝載模塊, 只有 406 K 字節(jié). 例如， 我很少用到 VFAT 文件系統(tǒng), 所以我讓 Linux 內(nèi)核只在我裝載 VFAT 分區(qū)時(shí), 才自動(dòng)上載 VFAT 文件系統(tǒng). 當(dāng)我卸掉 VFAT 分區(qū)時(shí), 內(nèi)核會(huì)檢測(cè)到, 并自動(dòng)卸掉 VFAT 文件系統(tǒng). 當(dāng)測(cè)試新程序時(shí), 你如果不想每次都重建內(nèi)核, 動(dòng)態(tài)裝載模塊是非常有用的. 但是, 運(yùn)用模塊會(huì)多消耗一些內(nèi)存, 并對(duì)速度有一定影響. 并且模塊裝載程序是一段代碼, 它的數(shù)據(jù)將占用一部份內(nèi)存. 這樣還會(huì)造成不能直接訪問(wèn)內(nèi)核資源, 效率不高的問(wèn)題.

　　一旦 Linux 模塊被裝載后, 它就和一般內(nèi)核代碼一樣, 對(duì)其它內(nèi)核代碼, 享受同樣的訪問(wèn)權(quán)限。換句話(huà)說(shuō)， Linux 內(nèi)核模塊可以像其它內(nèi)核代碼, 或驅(qū)動(dòng)程序一樣使系統(tǒng)崩潰。模塊可以使用內(nèi)核資源，但首先它需知道怎樣調(diào)用. 例如, 一個(gè)模塊要調(diào)用 Kmalloc() (內(nèi)核內(nèi)存分配程序). 但在模塊建立時(shí), 它并不知道到哪兒去找 Kmalloc(), 所以在它被裝載時(shí), 內(nèi)核必須先設(shè)定模塊中所有 Kmalloc() 調(diào)用的函數(shù)指針. 內(nèi)核有一張所有資源調(diào)用的列表, 在模塊被裝載時(shí), 內(nèi)核重設(shè)所有資源調(diào)用的函數(shù)指針. Linux 允許棧式模塊, 即一個(gè)模塊調(diào)用另一個(gè)模塊的函數(shù). 例如, 由于 VFAT 文件系統(tǒng)可以看成是 FAT 文件系統(tǒng)的超集, 所以 VFAT 文件系統(tǒng)模塊需要調(diào)用 FAT 文件系統(tǒng)提供的服務(wù)。一個(gè)模塊調(diào)用另一模塊的資源與調(diào)用內(nèi)核資源很相似。唯一的不同是被調(diào)用的模塊需被先載入。一個(gè)模塊被載入后，內(nèi)核將修改它的內(nèi)核符號(hào)表(KERAEL SYMOBOL TABLE)，加入新載入模塊提 供的所有資源和符號(hào)。所以另一個(gè)模塊被載入時(shí)， 它就可以調(diào)用所有已載入模塊提供的服務(wù)。

　　當(dāng)卸掉一模塊時(shí)，內(nèi)核先確定該模塊不會(huì)再被調(diào)用，然后通過(guò)某種方式通知它。在該模塊被內(nèi)核卸掉以前，該模塊須釋放所有占用的系統(tǒng)資源。例如，內(nèi)存或中斷，當(dāng)模塊被卸掉后，內(nèi)核從內(nèi)核符號(hào)表中刪除所有該模塊提供的資源。

　　如果模塊代碼不嚴(yán)謹(jǐn)，它將使整個(gè)操作系統(tǒng)崩潰。另一個(gè)問(wèn)題，如果你載入的是為其它版本服務(wù)的模塊，那怎么辦?例如，一個(gè)模塊凋用一個(gè)內(nèi)函數(shù)，但提供了錯(cuò)誤的輸入?yún)��?shù)，這將導(dǎo)致運(yùn)行錯(cuò)誤。但內(nèi)核可以在模塊被載入時(shí)選擇性地通過(guò)嚴(yán)格版本檢查來(lái)杜絕這種現(xiàn)象。

　　載入模塊有兩種方法。第一種是通過(guò)INSTALL 命令來(lái)載入;另一種更聰明的方法是在模塊被調(diào)用時(shí)自動(dòng)載入，這叫所需載入(DEMAND LOADING)。例如，當(dāng)用戶(hù)在裝一個(gè)不在內(nèi)核中的文件系統(tǒng)，內(nèi)核會(huì)自動(dòng)調(diào)用內(nèi)核駐 留程序(KERNELD)來(lái)載入對(duì)應(yīng)的處理模塊。

　　內(nèi)核駐留程序是一個(gè)具有超級(jí)用戶(hù)極限的普通用戶(hù)程序。當(dāng)它被啟動(dòng)時(shí)(通常在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí))，它將打開(kāi)一個(gè)和內(nèi)核之間的進(jìn)程間通信管道(IPC CHANNEL)。 內(nèi)核將利用這條管道來(lái)通知進(jìn)程駐留程序去完成各種任務(wù)。內(nèi)核駐留程序的主要任務(wù)是載入和卸掉模塊，它也能完成其她一些任務(wù)。如按需打開(kāi)和關(guān)掉一條通過(guò)串口的 DDD LINK。KERNELD 自己并不完成這些任務(wù)。它將調(diào)用如INSMOD 這樣的命令來(lái)完成，KERNELD 只是一個(gè)內(nèi)核的代理，協(xié)調(diào)完成各項(xiàng)任務(wù)。

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