¿Cómo entran los módulos en el kernel?
Existen varias formas de cargar un módulo. Cuando lee un archivo, el kernel busca el módulo asociado con ese archivo, luego llama a una función llamada read() para generar el contenido del archivo. Hay dos formas principales de cargar un módulo en el kernel. El primer método utiliza un archivo de módulo. Este archivo se puede cargar ejecutando el comando lsmod. También puede cargar un módulo desde un sistema de archivos.
¿Cómo entran los módulos en el kernel?¿Cómo se cargan los módulos del kernel de Linux?¿Para qué se utilizan los módulos del kernel?¿Cómo funcionan los módulos del kernel cargables?¿Dónde se almacenan los módulos del kernel?¿Cómo creo un módulo del kernel de Linux?¿Cómo se cargan los controladores en Linux? ?
Cuando crea un módulo, debe asegurarse de que cumpla con las reglas del kernel y que esté construido correctamente. Un módulo del núcleo debe contener dos líneas de código que definan las funciones del módulo. Una línea está designada para la función module_init. La otra línea indica su función de salida. También puede incluir una macro de licencia de módulo, que especifica que tiene una licencia gratuita. Si un módulo se ha importado antes al kernel, debe volver a compilarse para cada versión del kernel. Los fabricantes de distribución a menudo usan modversions para asegurarse de que sus módulos funcionen bien con las últimas versiones de su sistema operativo. Los módulos están estrechamente vinculados a estructuras de datos y prototipos de funciones en el kernel, por lo que hay cambios frecuentes en su interfaz entre las versiones del kernel. Si no está seguro de si necesita o no reconstruir su módulo, consulte el archivo de registro del kernel para averiguar cuál es el problema.
¿Cómo se cargan los módulos del kernel de Linux?
Cuando se pregunte cómo se cargan los módulos del kernel de Linux, debe saber cuáles son. Los módulos del kernel deben construirse utilizando el mismo conocimiento del procesador que el kernel. Este conocimiento está representado por un objeto llamado vermagic.o. Al cargar módulos, el kernel comparará estos datos con la versión del kernel en ejecución. Si no coinciden, el módulo no se cargará. Puede verificar esto con el archivo de registro del sistema. La forma más común de determinar qué módulos del kernel necesita un sistema es usar el comando dmesg. Este comando carga el núcleo con los módulos que necesita para ejecutarse. Para habilitar la carga de módulos, necesita saber qué módulos dependen unos de otros. Puede encontrar esta información en línea o en la documentación del kernel. Para deshabilitar la carga de módulos, debe asegurarse de que el proceso que depende de los módulos finalice primero. En Linux, hay dos formas principales de cargar módulos del kernel. Una forma es a través de la utilidad insmod. Esta utilidad carga módulos en el kernel usando una llamada de sistema privilegiada especial llamada insmod. Durante este proceso, la utilidad insmod verifica la tabla de símbolos del módulo para determinar si tiene símbolos que no se han definido en el kernel. Luego, el núcleo carga los símbolos que necesita de la ruta de búsqueda del módulo actual.
¿Para qué se utilizan los módulos del kernel?
Quizás se pregunte: “¿Para qué se utilizan los módulos del kernel de Linux?” Estos son pequeños módulos que permiten a Linux manejar varias tareas. Por ejemplo, los controladores de dispositivos registran funciones para dispositivos de lectura y escritura. De esta manera, se pueden cargar automáticamente. Algunos módulos del kernel son dinámicos, mientras que otros son estáticos. Este tipo de arquitectura puede ser útil para sistemas donde los módulos dinámicos son innecesarios o insuficientes. Para sistemas embebidos, un módulo kernel estático puede ser más apropiado. Un kernel de Linux tiene varias capas de software especializado que proporciona diferentes funciones y servicios para diferentes hardware. El kernel se divide en un núcleo y un gran conjunto de módulos de kernel que implementan tareas específicas. /proc es una forma sencilla de comunicarse con los procesos de usuario. Puede usar esto para determinar qué dispositivo está conectado a su computadora. /proc/meminfo muestra información sobre la memoria de su computadora, mientras que /proc/cpuinfo muestra el tipo de procesador en su sistema.
¿Cómo funcionan los módulos del kernel cargables?
¿Cómo funcionan los módulos del kernel cargables (LKM)? Los LKM son un tipo especial de kernel que permite modificar el código en tiempo de ejecución. Estos módulos son especialmente útiles para crear controladores de dispositivos. Los controladores de dispositivos suelen ser grandes y requieren su propia distribución de sistema operativo. Un usuario puede agregar un controlador de dispositivo al núcleo utilizando la variable de entorno KERNELDIR. Entonces, un usuario puede ejecutar este código. Los módulos del núcleo son archivos de objetos compilados que se cargan en el espacio del núcleo y se convierten en parte del sistema en ejecución. Proporcionan muchas funciones, que van desde controladores de dispositivos hasta controladores de sistemas de archivos y llamadas al sistema. Los módulos de kernel cargables son altamente portátiles y eficientes, lo que reduce el tamaño de la imagen del kernel y el uso de RAM. Estos módulos son ideales para desarrollar controladores de dispositivos y otro software que requiere una gran cantidad de recursos del sistema. Si no está seguro de cómo crear un módulo de kernel cargable, aquí hay una guía para ayudarlo. Los LKM se componen de fragmentos de código del kernel que se pueden cargar y descargar mientras se ejecuta el kernel. El comando make modules_install instala los archivos de objeto del módulo kernel en el directorio /lib/modules/ver-sion. El resultado muestra un controlador de dispositivo para una tarjeta Ethernet compatible con NE2000. Si este controlador tiene habilitada la limpieza automática, el núcleo puede intentar descargarlo si no se ha utilizado durante mucho tiempo.
¿Dónde se almacenan los módulos del kernel?
¿Dónde se almacenan los módulos del kernel de Linux? Encontrará el código en /lib/modules/$(uname -r)/kernel, pero algunas distribuciones de Linux también almacenan el código en una ubicación diferente. Los módulos del kernel de Linux son bibliotecas que amplían la funcionalidad básica del kernel. Puede determinar si un módulo es cargable o integrado por su configuración. En este último caso, mostrará la letra M en la configuración del kernel. Los módulos se almacenan en /usr/lib/modules/kernel_release. Para determinar la versión, escriba uname -r. Para ver todos los módulos en su sistema, puede usar el comando lsmod. La salida de este comando se detalla. Además del nombre, puede ver qué módulos están instalados en su sistema. LKM es una abreviatura de módulo kernel cargable. Es un archivo de objeto que contiene código para extender el kernel base. Si no está seguro de qué módulo cargar, ejecute lsmod e inspeccione su contenido.
¿Cómo puedo crear un módulo del kernel de Linux?
Antes de comenzar a construir su módulo kernel, debe tener la versión correcta de las herramientas que necesita. Puede encontrar las versiones necesarias en Documentación/Cambios en el directorio de documentación del kernel. Esto es necesario porque construir el kernel con una versión incorrecta de la herramienta puede causar problemas sutiles. Para evitar estos problemas, siga los pasos de los siguientes párrafos. Si encuentra errores, intente compilar el kernel con la versión adecuada de la herramienta. Primero, abra un editor de texto y abra una sesión.csh en su máquina. En su terminal, escriba grep -i MODULE_AUTHOR * para ver la lista de todos los autores. También puede utilizar una solución basada en web si no se siente cómodo con las herramientas de línea de comandos. Los editores tradicionales de Unix también pueden encontrar útiles los archivos de etiquetas. En tal caso, crear etiquetas generará un archivo con una función que salta a la función de definición. El siguiente paso es registrar una instalación con el kernel. Un módulo puede registrar varios tipos de instalaciones. Cada una de estas instalaciones tiene su propia función de kernel específica. Por lo general, los argumentos de estas funciones del núcleo son punteros a estructuras de datos que contienen las funciones del módulo. Cuando un módulo registra una instalación, debe estar preparado para manejar esta situación. A menudo, tendrá que sortear una función que ya se está ejecutando en el núcleo, lo que provocará un error.
¿Cómo se cargan los controladores en Linux?
Los controladores de dispositivos son los archivos utilizados por una computadora para comunicarse a través de una red. Estos archivos suelen estar compuestos por un conjunto de identificadores, como el número de dispositivo principal, que es /dev/hda. Linux usa el número de dispositivo menor para diferenciar diferentes dispositivos y controladores. Por ejemplo, /dev/hda2 es el número de dispositivo menor para la segunda partición en el disco IDE principal. El kernel asigna los archivos especiales para cada dispositivo a un controlador específico utilizando tablas del sistema y haciéndoles llamadas al sistema. Hay dos formas para que los usuarios de Linux carguen un módulo: usando la utilidad insmod o el comando modprobe. El primero carga el módulo en el kernel, mientras que el segundo carga el archivo del módulo y las dependencias que requiere. Al usar cualquiera de estas utilidades, se especifica la lista de dependencias del módulo. Las dependencias de un módulo también pueden hacer que se cargue con el comando insmod. Por esta razón, es importante recordar las dependencias de los módulos que utiliza.
