什么是 Linux 内核模块?

lsmod 命令能够告诉你当前系统上加载了哪些内核模块，以及关于使用它们的一些有趣的细节。

什么是 Linux 内核模块？

内核模块是可以根据需要加载到内核中或从内核中卸载的代码块，因此无需重启就可以扩展内核的功能。事实上，除非用户使用类似 lsmod 这样的命令来查询模块信息，否则用户不太可能知道内核发生的任何变化。

需要知道的重要一点是，在你的 Linux 系统上总会有很多可用的模块，并且如果你可以深入其中了解到很多细节。

lsmod 的主要用途之一是在系统不能正常工作时检查模块。然而，大多数情况下，模块会根据需要加载的，而且用户不需要知道它们如何运作。

显示内核模块

显示内核模块最简单的方法是使用 lsmod 命令。虽然这个命令包含了很多细节，但输出却是非常用户友好。

$ lsmodModule                  Size  Used bysnd_hda_codec_realtek 114688  1snd_hda_codec_generic  77824  1 snd_hda_codec_realtekledtrig_audio          16384  2 snd_hda_codec_generic,snd_hda_codec_realteksnd_hda_codec_hdmi     53248  1snd_hda_intel          40960  2snd_hda_codec         131072  4 snd_hda_codec_generic,snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_intel                                ,snd_hda_codec_realteksnd_hda_core           86016  5 snd_hda_codec_generic,snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_intel                                ,snd_hda_codec,snd_hda_codec_realteksnd_hwdep              20480  1 snd_hda_codecsnd_pcm               102400  4 snd_hda_codec_hdmi,snd_hda_intel,snd_hda_codec,snd_hda                                _coresnd_seq_midi           20480  0snd_seq_midi_event     16384  1 snd_seq_mididcdbas                 20480  0snd_rawmidi            36864  1 snd_seq_midisnd_seq                69632  2 snd_seq_midi,snd_seq_midi_eventcoretemp               20480  0snd_seq_device         16384  3 snd_seq,snd_seq_midi,snd_rawmidisnd_timer              36864  2 snd_seq,snd_pcmkvm_intel             241664  0kvm                   626688  1 kvm_intelradeon               1454080  10irqbypass              16384  1 kvmjoydev                 24576  0input_leds             16384  0ttm                   102400  1 radeondrm_kms_helper        180224  1 radeondrm                   475136  13 drm_kms_helper,radeon,ttmsnd                    81920  15 snd_hda_codec_generic,snd_seq,snd_seq_device,snd_hda                                 _codec_hdmi,snd_hwdep,snd_hda_intel,snd_hda_codec,snd                                 _hda_codec_realtek,snd_timer,snd_pcm,snd_rawmidii2c_algo_bit           16384  1 radeonfb_sys_fops            16384  1 drm_kms_helpersyscopyarea            16384  1 drm_kms_helperserio_raw              20480  0sysfillrect            16384  1 drm_kms_helpersysimgblt              16384  1 drm_kms_helpersoundcore              16384  1 sndmac_hid                16384  0sch_fq_codel           20480  2parport_pc             40960  0ppdev                  24576  0lp                     20480  0parport                53248  3 parport_pc,lp,ppdevip_tables              28672  0x_tables               40960  1 ip_tablesautofs4                45056  2raid10                 57344  0raid456               155648  0async_raid6_recov      24576  1 raid456async_memcpy           20480  2 raid456,async_raid6_recovasync_pq               24576  2 raid456,async_raid6_recovasync_xor              20480  3 async_pq,raid456,async_raid6_recovasync_tx               20480  5 async_pq,async_memcpy,async_xor,raid456,async_raid6_re                                covxor                    24576  1 async_xorraid6_pq              114688  3 async_pq,raid456,async_raid6_recovlibcrc32c              16384  1 raid456raid1                  45056  0raid0                  24576  0multipath              20480  0linear                 20480  0hid_generic            16384  0psmouse               151552  0i2c_i801               32768  0pata_acpi              16384  0lpc_ich                24576  0usbhid                 53248  0hid                   126976  2 usbhid,hid_generice1000e                245760  0floppy                 81920  0

在上面的输出中：

Module显示每个模块的名称

Size显示每个模块的大小（并不是它们占的内存大小）

Used by显示每个模块被使用的次数和使用它们的模块

显然，这里有很多模块。加载的模块数量取决于你的系统和版本以及正在运行的内容。我们可以这样计数

$ lsmod | wc -l67

要查看系统中可用的模块数（不止运行当中的），试试这个命令：

$ modprobe -c | wc -l41272

与内核模块相关的其他命令

Linux 提供了几条用于罗列、加载及卸载、测试，以及检查模块状态的命令。

depmod—— 生成modules.dep和映射文件

insmod—— 一个往 Linux 内核插入模块的程序

lsmod—— 显示 Linux 内核中模块状态

modinfo—— 显示 Linux 内核模块信息

modprobe—— 添加或移除 Linux 内核模块

rmmod—— 一个从 Linux 内核移除模块的程序

显示内置的内核模块

正如前文所说，lsmod 命令是显示内核模块最方便的命令。然而，也有其他方式可以显示它们。modules.builtin 文件中列出了所有构建在内核中的模块，在 modprobe 命令尝试添加文件中的模块时会使用它。注意，以下命令中的$(uname -r)提供了内核版本的名称。

$ more /lib/modules/$(uname -r)/modules.builtin | head -10kernel/arch/x86/crypto/crc32c-intel.kokernel/arch/x86/events/intel/intel-uncore.kokernel/arch/x86/platform/intel/iosf_mbi.kokernel/mm/zpool.kokernel/mm/zbud.kokernel/mm/zsmalloc.kokernel/fs/binfmt_script.kokernel/fs/mbcache.kokernel/fs/configfs/configfs.kokernel/fs/crypto/fscrypto.ko

你可以使用 modinfo 获得一个模块的更多细节，虽然没有对模块提供的服务的简单说明。下面输出内容中省略了冗长的签名。

$ modinfo floppy | head -16filename:       /lib/modules/5.0.0-13-generic/kernel/drivers/block/floppy.koalias:          block-major-2-*license:        GPLauthor:         Alain L. Knaffsrcversion:     EBEAA26742DF61790588FD9alias:          acpi*:PNP0700:*alias:          pnp:dPNP0700*depends:retpoline:      Yintree:         Yname:           floppyvermagic:       5.0.0-13-generic SMP mod_unloadsig_id:         PKCS#7signer:sig_key:sig_hashalgo:   md4

你可以使用 modprobe 命令加载或卸载模块。使用下面这条命令，你可以找到特定模块关联的内核对象：

$ find /lib/modules/$(uname -r) -name floppy*/lib/modules/5.0.0-13-generic/kernel/drivers/block/floppy.ko

如果你想要加载模块，你可以使用这个命令：

$ sudo modprobe floppy

总结

很明显，内核模块的加载和卸载非常重要。它使得 Linux 系统比使用通用内核运行时更加灵活和高效。这同样意味着你可以进行重大更改而无需重启，例如添加硬件。