解析 Linux 内核可装载模块的版本检查机制-概述

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内核可装载模块概述Linux 在发展过程中（即自 Linux 1.2 之后）引进了模块这一重要特性，该特性提供内核可在运行时进行扩展。可装载模块（Loadable Kernel Module，即 LKM）也被称为模块，就是可在内核运行时加载到内核的一组目标代码（并非一个完整的可执行程序）。这就意味着在重构和使用可装载模块时并不需要重新编译内核。模块依据代码编写与编译时的位置可分：内部模块和外部模块，即 in-tree module 和 out-of-tree module，在内核树外部编写并构建的模块就是外部模块。如果只是认为可装载模块就是外部模块或者认为在模块与内核通讯时模块是位于内核的外部的，那么这在 Linux 下均是错误的。当模块被装载到内核后，可装载模块已是内核的一部分。另外，我们使用的 Linux 发行版在系统启动过程 initrd 中已使用了必要的模块，除非我们只讨论基础内核（base kernel）。本文主要是对 Linux 2.6 的外部模块进行讨论的。
可装载模块在 Linux 2.6 与 2.4 之间存在巨大差异，其最大区别就是模块装载过程变化（如 所示，在 Linux 2.6 中可装载模块在内核中完成连接）。其他一些变化大致如下：

• 模块的后缀及装载工具；

对于使用模块的授权用户而言，模块最直观的改变应是模块后缀由原先的 .o 文件（即 object）变成了 .ko 文件（即 kernel object）。同时，在 Linux 2.6 中，模块使用了新的装卸载工具集 module-init-tools（工具 insmod 和 rmmod 被重新设计）。模块的构建过程改变巨大，在 Linux 2.6 中代码先被编译成 .o 文件，再从 .o 文件生成 .ko 文件，构建过程会生成如 .mod.c、.mod.o 等文件。

• 模块信息的附加过程；

在 Linux 2.6 中，模块的信息在构建时完成了附加；这与 Linux 2.4 不同，先前模块信息的附加是在模块装载到内核时进行的（在 Linux 2.4 时，这一过程由工具 insmod 完成）。

• 模块的标记选项。

在 Linux 2.6 中，针对管理模块的选项做了一些调整，如取消了 can_unload 标记（用于标记模块的使用状态），添加了 CONFIG_MODULE_UNLOAD 标记（用于标记禁止模块卸载）等。还修改了一些接口函数，如模块的引用计数。
图 1. 模块在内核中完成连接发展到 Linux 2.6，内核中越来越多的功能被模块化。这是由于可装载模块相对内核有着易维护，易调试的特点。可装载模块还为内核节省了内存空间，因为模块一般是在真正需要时才被加载。根据模块作用，可装载模块还可分三大类型：设备驱动、文件系统和系统调用。另须指出的是，虽然可装载模块是从用户空间加载到内核空间的，但是并非用户空间的程序。