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简要

一、内核模块的概念

二、内核模块加载、卸载过程

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简要

        1、内核模块的概念

        2、内核模块的原理：内核模块在内核的加载、卸载过程。

一、内核模块的概念

内核，是一个操作系统的核心。是基于硬件的第一层软件扩充，提供操作系统的最基本的功能，是操作系统工作的基础，决定着整个操作系统的稳定性。

内核按照体系架构分为两类：微内核（Micto Kernel）和宏内核（Monolithic Kernel）。

微内核：只提供操作系统系统核心功能，如实现进程管理、存储器管理、进程间通信、I/O设备管理等，而其他的应用层IPC、文件系统功能、设备驱动模块则不被包含到内核功能中，属于微内核之外的模块，所以针对这些模块的修改不会影响到微内核的核心功能。微内核具有动态可扩展性强的有点。Windows操作系统、华为的鸿蒙操作系统就是属于这列微内核架构。

宏内核：即微内核和应用层之外的应用层IPC、文件系统功能、设备驱动模块都编译成一个整体。优点是执行效率高，缺点是修改内核某个功能需要重新编译内核，耗时长。linux系统正是采用了宏内核结构，为了解决这一缺点，liunx引入了内核模块这一机制。

内核模块具有以下特点：

• 模块本身不被编译入内核映像，这控制了内核的大小
• 模块一旦被加载，它和内核中的其他部分一样。

二、内核模块加载、卸载过程

ko文件在数据形式上是ELF(Excutable And Linking Format)格式，是一种普通的可重定位目标文件。这类文件包含了代码和数据，可以被用来链接成可执行文件或共享目标文件。

内核模块的的加载过程：

首先insmod会通过文件系统将.ko模块读到用户空间的一块内存中，然后执行系统调用sys_init_module()解析模组，这时，内核在vmalloc区分配与ko大小相同的内存暂存ko文件，暂存之后解析ko文件，将文件中的各个section分配到init段和core段，在module区为init段和core段分配内存，并把对应的section copy到modules区最终的运行地址，经过relocate函数地址等操作后，就可以执行ko的init操作了，这样一个ko的加载流程就结束了。同时init段会被释放掉，仅留下core段来运行。

内核模块的卸载过程：

输入指令rmmod，最终在系统内核中调用sys_delete_module进行实现。具体：先从用户空间传入需要卸载的模块名字，根据名称找到要卸载的模块指针，确保要卸载的模块没有被其它模块依赖，然后找到模块本身的exit函数实现卸载。