Linux kernel简介

内核体系设计分:单内核,微内核

windows是微内核设计。

Linux是单内核设计,但充分借鉴了为微内核体系的优点,为内核引入了模块化机制。

内核的组成部分

  • kernel:内核核?#27169;?#19968;般为bz压缩的image文件,通常位于/boot目录,名称为vmlinuz-VERSION-release

  • kernel object:内核对象,即为内核模块,一般放置于/lib/modules/VERSION-release目录下

    kernel和kernel object的版本号一定要完全一样,才能正常使用。

    [ ]:不编译,不使用

    [M]:编译成模块,不编译进内核

    [*]:直接编译进kernel

  • ramdisk:辅助性文件,并非必须,这取决于内核是否能直接驱动rootfs所在的设备。

    里面放的是:

    • 目标设备驱动,例如SCSI设备的驱动;
    • 逻辑设备驱动,例如LVM设备驱动
    • 文件系?#24120;?#20363;如xfs文件系统

    它是一个简装版的根文件系统

获取内核版本信息的命令:uname

  • 内核文件所在位置:/boot/vmlinuz-VERSION.release

  • 获取内核的release号:

    # uname -r
    2.6.32-754.el6.x86_64
    

    获取主机名:

    # uname -n
    c610
    # hostname
    c610
    

获取内核已经装载了哪些模块:lsmod

显示的信息来自/proc/modules文件

Module:模块名字

size:大小

used by:被哪个模块使用了,及被引用的次数

# lsmod
Module                  Size  Used by
xt_CHECKSUM            12549  1
ipt_MASQUERADE         12678  3
nf_nat_masquerade_ipv4    13412  1 ipt_MASQUERADE
tun                    31740  1

获取模块的详细信息:modinfo NAME

即使模块没有被加载?#37096;?#20197;获得信息,类似rpm -ql命令。

# modinfo xfs
filename:       /lib/modules/3.10.0-957.el7.x86_64/kernel/fs/xfs/xfs.ko.xz
license:        GPL
description:    SGI XFS with ACLs, security attributes, no debug enabled
author:         Silicon Graphics, Inc.
alias:          fs-xfs
retpoline:      Y
rhelversion:    7.6
srcversion:     799C7EBA4C499822FD1E465
depends:        libcrc32c
intree:         Y
vermagic:       3.10.0-957.el7.x86_64 SMP mod_unload modversions
signer:         CentOS Linux kernel signing key
sig_key:        B7:0D:CF:0D:F2:D9:B7:F2:91:59:24:82:49:FD:6F:E8:7B:78:14:27
sig_hashalgo:   sha256

常用选项:

  • 指定显示的字段:-F filed-name

    # modinfo -F filename xfs
    /lib/modules/3.10.0-957.el7.x86_64/kernel/fs/xfs/xfs.ko.xz
    
  • 显示模块文件的路径:-n

    # modinfo -n xfs
    /lib/modules/3.10.0-957.el7.x86_64/kernel/fs/xfs/xfs.ko.xz
    
  • 如果有多个内核,显示指定内核的信息:-k kernel

装载/?#23545;?#27169;块:modprobe

  • 装载模块:modprobe mode_name

    # modprobe btrfs
    
  • ?#23545;?#27169;块:modprobe -r mode_name

    # modprobe -r btrfs
    

装载/?#23545;?#27169;块的另一组命令:

  • 装载模块:insmod file_name

    装载?#31508;?#29992;模块文件路径。

    # insmod /lib/modules/3.10.0-957.el7.x86_64/kernel/fs/xfs/xfs.ko.xz
    # insmod `modinfo -n xfs`
    

    insmod和rpm类似,不能自动解决依赖关系。当你要装载的模块所依赖的模块还没有被装载的化,装载失败。错误信息:Unknown symbol in module。 modeprobe可以自动解决依赖关系。

  • ?#23545;?#27169;块:rmmod mode_name

    ?#23545;?#26102;,指定模块的名字。

    # rmmod xfs
    

生成模块依赖关系文件:depmod

ramdisk文件的管理

不小心把/boot目录下的initramfs-3.10.0-957.el7.x86_64.img文件删除了,下次系统就不能启动了,所以需要手动制作ramdisk文件。

创建ramdisk文件的命令:

centos5,6,7:mkinitrd

# mkinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

/boot/initramfs-$(uname -r).img:指定ramdisk的文件名。

$(uname -r):指定kernel的release号

常用选项:

  • 除了默认模块之外,再安装别的模块到ramdisk里:--with=<module>
  • 内核装载ramdisk里的模块前,预先装载的模块:--preload=<module>

centos6,7:dracut

kernel参数管理

修改kernel参数的作用:修改了kernel的参数,kernel的行为?#22836;?#29983;变化了。

kernel的参数管理是用伪文件系统管理的,因为一切皆文件嘛,kernel参数也被抽象成了文件。

一,目录/proc就是伪文件系?#24120;琸ernel的参数在此存储

  • 所以查看kernel参数的值,就是用cat等命令查看/proc目录下对应的文件即可。
  • 所以修改kernel参数的值,就是用echo重定向/proc目录下对应的文件即可。
  • 当然也有专用的命令可以查看和修改kernel的参数。

查看当前运行的kernel的参数

查看内核的所有参数:sysctl -a

  • 使用专用命令查看:

    # sysctl abi.vsyscall32
    abi.vsyscall32 = 1
    
  • 使用文件系统的命令查看:

    # cat /proc/sys/abi/vsyscall32
    1
    

可以看出来参数是用点分隔的,把点换成/就找到了存储此参数的文件的路径。

例如,参数net.ipv4.ip_forward对应的文件的路径就是:/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

参数abi.vsyscall32对应的文件的路径就是:/proc/sys/abi/vsyscall32

所以/proc/sys/目录下存放的就是所有kernel参数了。

# ll /proc/sys
dr-xr-xr-x 0 root root 0 Feb 23 07:34 abi
dr-xr-xr-x 0 root root 0 Feb 23 07:31 crypto
dr-xr-xr-x 0 root root 0 Feb 23 07:34 debug
dr-xr-xr-x 0 root root 0 Feb 23 07:34 dev
dr-xr-xr-x 0 root root 0 Feb 23 07:31 fs
dr-xr-xr-x 0 root root 0 Feb 23 07:31 kernel
dr-xr-xr-x 0 root root 0 Feb 23 07:31 net
dr-xr-xr-x 0 root root 0 Feb 23 07:31 vm

修改当前运行的kernel的参数

  • 使用专用命令修?#27169;?/p>

    # sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
    net.ipv4.ip_forward = 1
    # sysctl net.ipv4.ip_forward
    net.ipv4.ip_forward = 1
    
  • 使用文件系统的命令修?#27169;?/p>

    # echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
    # sysctl net.ipv4.ip_forward
    net.ipv4.ip_forward = 0
    
  • 上面的修?#27169;?#20165;在当前有效,重启失效。所以配置文件登场

  • 通过修改配置文件,让kernel参数永久有效。

    • centos6:修改/etc/sysctl.conf

      修改完文件后,不能立即生效。要想立即生效,可以使用:sysctl -p [filename]

      选项-p后,不给文件路径的活,就是加载文件/etc/sysctl.conf文件。

      修改/etc/sysctl.conf文件:
      net.ipv4.ip_forward = 1
      # cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
      0
      [[email protected] ~]# sysctl -p
      net.ipv4.ip_forward = 1
      [[email protected] ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
      1
      
    • centos7:修改/etc/sysctl.d/*.conf文件

      # emacs -nw /etc/sysctl.d/test1.conf
      net.ipv4.ip_forward = 0
      # cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
      1
      # sysctl -p /etc/sysctl.d/test1.conf
      net.ipv4.ip_forward = 0
      # cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
      0
      
  • 内核参数:net.ipv4.icmp_echo_ignore_all

    • 0:别人发给我的ping请求,?#19968;?#24212;,所以别人能ping通我
    • 1:别人发给我的ping请求,我不回应,所以别人不能ping通我,但?#19968;?#26159;可以ping别人。

二,目录/sys也是伪文件系统

  • 输入kernel识别出的各个硬件设备的属性信息,也有kernel控制硬件的参数,对此参数修?#27169;?#21363;可定制硬件设备工作特性。

  • udev通过读取/sys目录下硬件设备信息,为硬件创建驱动程序(设备文件:/dev/xxx)。udev是用户空间程序,工具是devadminhotplug(热插拔)

    kernel不知道,开机后,用户还添加哪些硬件,所以就无法按需创建硬件驱动,所以,kernel2.4以前的做法就是把能知道的所以硬件设备驱动文件都放在/dev目录下。这种做法,一是浪费空间,二是用户不能通过/dev目录下的文件来?#21368;系?#21069;系?#25104;嫌心?#20123;硬件设备。/sys目录的出现,就能让设备按需出现在/dev目录。

  • udev为设备创建驱动程序时,会读取事先定义好的规则文件

    • centos7:一般在/etc/udev/rules.d/目录,以及/usr/lib/udev/rules.d/目录下。
    • centos6:一般在/etc/udev/rules.d/目录
# c/c++ 学习互助QQ群:877684253 ![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1414315/201811/1414315-20181106214320230-961379709.jpg) # 本人微信:xiaoshitou5854
posted @ 2020-02-23 11:30  小石王  阅读(...)  评论(...编辑  收藏
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