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解密:Linux内核是如何工作的

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  Linux（像之前的Unix）在安全方面口碑很好，这是因为Kernel跟踪记录了每个运行进程的user ID和group ID，每次当一个应用企图访问资源（比如打开一个文件来写入）的时候，Kernel就会核对文件上的访问许可然后做出允许/禁止的命令。这种访问控制模式最终对整个Linux系统的安全作用很大。
  
  Kernel还提供了一大套模块的集合，其功能包括如何处理与硬件设备交流的诸多细节、如何从磁盘读取一个分区、如果从网络接口卡获取数据包等。有时我们称这些为设备驱动。
  模块化的Kernel
  
  现在我们队Kernel是做什大电流电感么的已经有了一些了解，让我们再来简单看下它的物理组成。早期版本的Linux Kernel是整体式的，也就是说所有的部件都静态地连接成一个（很大的）执行文件。
  
  相比较而言，现在的Linux Kernel是模块化的：许多功能包含在模块内，然后动态地载入kernel中。这使得kernel的内核很小，而且在运行kernel时可以不必reboot就能载入和替代模块。
  
  Kernel的内核在boot time时从位于/boot 目录的一个文件加载进存储中，通常这个/boot 目录会被叫做KERNELVERSION，KERNELVERSION与kernel版本有关。（如果你想知道你的kernel版本是什么，运行命令行显示系统信息-r。）kernel的模块位于目录/lib/modules/KERNELVERSION之下，所有的组件都会在kernel安装时被拷贝。
  
  管理模块
  
  大部分情况下，Linux管理它的模块不需要你的帮忙，但是如果必要的时候有命令行可以来手动检查和管理模块。比如，为了查清楚当前到底哪个模块在载入kernel。这里有一个输出的例子：
  
  # lsmod
  pcspkr 4224 0
  hci_usb 18204 2模压电感器
  psmouse 38920 0
  bluetooth 55908 7 rfcomm,l2cap,hci_usb
  yenta_socket 27532 5
  rsrc_nonstatic 14080 1 yenta_socket
  isofs 36284 0
  
  输出的内容包括：模块的名字、大小、使用次数和依赖于它的模块列差模电感器表。使用次数对防止卸载当前活跃的模块非常总要。Linux只允许使用次数为零的模块被移除。
  
  你可以使用modprobe来手动加载和卸载模块，（还有两个命令行叫做insmod和rmmod，但modprobe更易于使用因为它自动移除了模块依赖）。比如lsmod的输出在我们的电脑上显示了一个名叫isofs的卸载模块，它的使用次数是零而且没有依赖模块，（isofs是一个模块，它支持CD上使用的ISO系统文件格式）这种情况下，kernel会允许我们卸载模块：
  
  # modprobe -r isofs
  
  现在，isofs不再显示在Ismod的输出中，kernel由此节省了36,284字节的存储。如果你放入CD并且让它自动安装，kernel将自动重新载入isofs模块，而且isofs的使用次数增加到1次。如果这时候你还试图移除模块，就不会成功了因为它正在被使用：
  
  # modprobe -r isofs
  FATAL: Module isofs is in use.
  
  Lsmod只是列出了当前被载入的模块，modprobe则将列出所有可用的模块，它实际上输出了/lib/modules/KERNELVERSION目录下所有的模块，名单会很长！
  
  实际上，使用modprobe来手动加载一个模块并不常见，但确实可以通过modprobe命令行来对模块设置参数，例如：
  
  # modprobe usbcore blinkenlights=1
  
  我们并不是在创建blinkenlights，而是usbcore模块的实参数。
  
  那么如何知道一个模块会接受什么参数呢？一个比较好的方法是使用modinfo命令，它列出了关于模块的种种信息。这里有一个关于模块电感器生产厂家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 绕行电感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
  
  对我们来说比较有兴趣的以"parm"开头的那些部分：显示了模块所接受的参数。这些描述都比较简明，如果想要更多的信息，那就安装kernel的源代码，在类似于/usr/src/KERNELVERSION/Documentation的目录下你会找到。

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