Linux内核模块-剖析内核模块（六）

 1.内核模块对象

  LKM 只不过是一个特殊的可执行可链接格式（Executable and Linkable Format，ELF）对象文件。通常，必须链接对象文件才能在可执行文件中解析它们的符号和结果。由于必须将 LKM 加载到内核后 LKM 才能解析符号，所以 LKM 仍然是一个 ELF 对象。您可以在 LKM 上使用标准对象工具（在 2.6 版本中，内核对象带有后缀  .ko, ）。例如，如果在 LKM 上使用  objdump  实用工具，您将发现一些熟悉的区段（section），比如 .text （说明）、 .data （已初始化数据）和  .bss （块开始符号或未初始化数据）。

图 2. 具有各种 ELF 区段的 LKM 的示例

2.LKM的生命周期

1. 在用户空间中，insmod（插入模块）启动模块加载过程。
2. insmod 命令定义需要加载的模块，并调用 init_module 用户空间系统调用，开始加载过程。2.6 版本内核的 insmod 命令经过修改后变得非常简单（70 行代码），可以在内核中执行更多工作。insmod 并不进行所有必要的符号解析（处理 kerneld），它只是通过 init_module 函数将模块二进制文件复制到内核，然后由内核完成剩余的任务。
3. init_module 函数通过系统调用层，进入内核到达内核函数 sys_init_module（参见图 3）。这是加载模块的主要函数，它利用许多其他函数完成困难的工作。

图 3. 加载和卸载模块时用到的主要命令和函数

类似地，rmmod 命令会使 delete_module 执行 system call 调用，而 delete_module 最终会进入内核，并调用sys_delete_module 将模块从内核删除。

• 模块加载细节：

现在，我们看看加载模块时的内部函数（参见图 4）。

1. 当调用内核函数 sys_init_module 时，会开始一个许可检查，查明调用者是否有权执行这个操作（通过 capable 函数完成）。
2. 然后，调用 load_module 函数，这个函数负责将模块加载到内核并执行必要的调试（后面还会讨论这点）。load_module 函数返回一个指向最新加载模块的模块引用。这个模块加载到系统内具有双重链接的所有模块的列表上，并且通过 notifier 列表通知正在等待模块状态改变的线程。
3. 最后，调用模块的 init() 函数，更新模块状态，表明模块已经加载并且可用。

图 4. 内部（简化的）模块加载过程

卸载模块细节省略，详情可查看以下链接：

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-lkm/