Kernel-modules

Les modules de Linux

Les modules de Linux

par Jean-Christophe

Comment fonctionnent ces mystérieux modules ?

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Si vous ne savez pas ce que sont les modules, allez voir le glossaire !

A quoi ça sert ?

Bon, puisque vous n'avez pas été lire le glossaire, voici la définition qui en est donnée

Les modules sont une façon qui a été trouvée pour rendre Linux (le noyau) plus modulaire (!) et plus léger. En effet, ce sont le plus souvent des pilotes qui ont été "sortis" du noyau dans des fichiers séparés, et qui sont chargés en mémoire, soit automatiquement lorsqu'on se sert du périphérique concerné, soit manuellement. Ils permettent de réduire la taille mémoire utilisée par le noyau lui-même. Le concept de modules permet aussi d'ajouter des pilotes de périphériques au système sans devoir recompiler le noyau.

Bon, c'est clair il me semble (normal, c'est moi qui ai écrit ça ;). Les modules permettent aussi d'ajouter des pilotes distribués uniquement sous forme binaire ; on ne peut pas les recompiler, mais on peut s'en servir (ce qui est assez intéressant finalement ;). Les modules ne sont pas que des pilotes, d'une façon générale, ça peut être tout morceau de code qu'on a décidé d'externaliser par rapport au noyau, comme bien sûr un pilote, mais aussi un protocole de communication (par ex. ppp) ou n'importe quoi d'autre.

Où se trouvent-ils ?

Ils résident dans /lib/modules/version_du_noyau. exemple : /lib/modules/2.4.17.

Ce répertoire contient les dossiers suivants qui permettent de séparer les modules selon leur type :

block/	périphériques de type bloc
fs/	systèmes de fichier (FAT, ext2, etc.)
misc/	périphériques divers (carte tuner TV, port parallèle, carte son, joystick, etc.)
net/	pilotes des cartes réseaux et protocoles
scsi/	périphériques SCSI
cdrom/	pilotes CDROM non IDE (anciens CD-ROMs)
ipv4/ ipv6/	protocole IP v4 et v6(protocole réseau)
pcmcia/	modules pour gérer les cartes PCMCIA
video/	gestion des cartes video en console, framebuffer

Ce répertoire peut contenir d'autres dossiers, plus un fichier nommé modules.dep, qui contient les dépendances entre modules (le module parport_ide à besoin du module parport, etc.). Ce fichier est généralement regénéré à chaque boot par la commande depmod -a placée dans les scripts de démarrage.

Comment ajouter des modules, les recompiler ?

Modules livrés avec le noyau

Si vous avez compilé votre noyau vous même et que vous désirez ajouter un module livré avec le noyau, il faut éditer la configuration du noyau, cocher l'option M voulue dans la config du noyau, puis enregistrer la configuration noyau et compiler le tout :
# make && su -c 'make modules_install'
(voir aussi la rubrique noyau)

Modules livrés en dehors du noyau

Parfois, des modules peuvent être trouvés en dehors de l'arborescence des sources du noyau. Par exemple, vous pouvez télécharger un driver pour certains winmodems (hé oui ça arrive !!!) sur cette page.
Certains de ces modules sont livrés sous forme binaire, on peut alors s'en servir tel quels (insmod -f ./le_module). D'autres sont livrés sous forme source sous license GPL ou non ; il faut d'abord les compiler (lisez la doc fournie avec ; cela nécessite en général d'avoir installé les sources du noyau).

Prise en compte des nouveaux modules

Pour que les modules nouvellement installés soient pris en compte, si ce sont des modules "hors noyau", il est bon de les copier dans /lib/modules/version_du_noyau/misc (pour les modules "noyau", la commande make modules_install fait ça)
Il faut aussi faire un :
# depmod -a
Cette commande remet à jour le fichier modules.dep, en fonction du ou des nouveaux modules.
Ainsi, vous pourrez charger le module par modprobe le_module.

→ Plus d'infos dans la page man de depmod

Comment les manipuler ?

Avec les programmes lsmod, insmod, rmmod et modprobe qui se situent dans /sbin.

• lsmod : voir quels modules sont chargés à l'heure actuelle. Cette commande affiche la liste des modules chargés, les dépendances entre les modules chargés, et dit si les modules sont utilisés ou non.
• insmod module : charger un module en mémoire. Si module est spécifié sans extension (en général .o), insmod cherchera le module dans des répertoires par défaut, en général /lib/module/version_du_noyau. Sinon, il faut donner le chemin où trouver le module. (Par exemple : insmod -f ./module.o ; le -f permet de forcer le chargement d'un module qui a été compilé avec une version du noyau différente de celle du noyau qui tourne actuellement.)
• rmmod module : décharger un module, où module est le nom donné par lsmod.
• modprobe : exécuter les commandes insmod et rmmod à votre place. modprobe le_module charge le_module en mémoire ainsi que tous les modules dont il dépend (en lisant le fichier modules.dep). modprobe -r le_module enleve le_module de la mémoire, ainsi que tous les modules dont il dépend, sauf s'ils sont utilisés par un autre module bien sûr.

→ Plus d'infos dans les pages man de lsmod, insmod, rmmod et modprobe.

Comment faire pour les charger automatiquement ?

Chargeur dynamique pour les noyaux 2.4 et antérieurs

Tout ça c'est bien beau, mais si à chaque fois avant de regarder la télé, il faut faire modprobe bttv, ou si à chaque fois qu'on veut lancer Xracer il faut faire modprobe 3dfx, ça va vite devenir fastidieux.

Ce qu'on veut, c'est que le bon module se charge lorsqu'on utilise le périphérique (/dev/le_periph) correspondant. C'est simple. Il faut indiquer au chargeur de modules que pour acceder à ce périphérique il doit charger le module le_module. Cela se fait via son fichier de configuration /etc/modules.conf (pour les versions de modutils antérieures à 2.3.5-1, ce fichier s'appelle /etc/conf.modules).

Pour qu'un module soit chargé automatiquement, faire :
# ls -l /dev/le_periph
qui affiche une ligne ressemblant à :
crw------- 1 user group 144, 12 May 25 2000 /dev/le_periph
Pour chaque ligne est affiché :

• Un numéro majeur (ici 144) : il identifie le pilote du périphérique,
• Un numéro mineur (ici 12) : il sert à différencier les périphériques utilisant un même pilote.

Editez le fichier /etc/modules.conf dans votre éditeur de texte préféré et ajoutez une ligne :
alias char-major-144 le_module
en remplaçant bien sûr 144 par votre numéro, et le_module par votre module.
Par exemple, pour charger le module gérant la carte 3dfx, j'ai dans mon modules.conf la ligne suivante :
alias char-major-107 3dfx

Remarque

Il existe des aliases prédéfinis pour remplacer char-major-xxx pour les périphériques courants : eth0 pour la première carte ethernet (eth1 pour la suivante, etc.), parport_lowlevel pour le port parallèle, sound pour la carte son, midi pour la partie midi de la carte son, etc.

Si votre module a besoin d'options, par exemple pour connaître une adresse ou une interruption, vous pouvez aussi ajouter une ligne du type :
options le_module irq=5 dma=0 dma2=1 mpu_io=0x388 io=0x370
Chaque module a ses propres options, reportez-vous à la documentation de votre module afin de les connaître.

Enfin, si vous voulez lancer une commande avant ou après que le module soit chargé en mémoire, vous pouvez ajouter une ligne du type :
pre-install le_module la_commande, ou :
post-install le_module la_commande

→ Plus d'infos dans la page man de modules.conf

Chargeur dynamique de modules sur Debian

Debian juge que l'édition du fichier modules.conf par l'utilisateur est trop risquée. A la place, elle propose d'éditer des fichiers dans le répertoire /etc/modutils/. Ces fichiers ont la même syntaxe que modules.conf. Il existe trois fichiers par défault :

• /etc/modutils/actions : regroupe toutes les actions sur les modules,
• /etc/modutils/aliases : regroupe tous les alias,
• /etc/modutils/paths : regroupe tous les chemins.

Une fois les fichiers mis à jour, la commande update-modules lit les fichiers présents dans /etc/modutils/ et regénère modules.conf.

→ Plus d'infos dans la page man de update-modules

Chargeur dynamique pour les noyaux 2.6 et à venir

Le fichier /etc/modules.conf ne sert plus et le fichier /etc/modprobe.conf est utilisé à la place. Sa syntaxe est une simplification de la syntaxe de modules.conf. Par exemple, à la place de pre-install le_module une_commande_1 post-install le_module une_commande_2 on aura install le_module une_commande_1; modprobe --ignore-install le_module;une_commande_2

→ Plus d'infos dans la page man de modprobe.conf

Chargeur statique de modules

Il est possible de charger un module au démarrage de Linux en ajoutant une ligne avec le nom du module dans le fichier /etc/modules. Cependant, on perd l'intérêt de la modularité puisqu'il est chargé même s'il n'est pas utilisé.

Voilà, c'est tout, maintenant lorsqu'un programme utilisera le periphérique, plus besoin de charger le module à la main, cela se fera automatiquement.

Remarque

on peut faire des tas de choses "intéressantes" avec les modules, allez voir cette page par exemple... En résumé, si vous êtes un paranoïaque de la sécurité, n'utilisez pas les modules et compilez-vous un noyau complètement monolithique sans chargeur de modules (merci à BooK pour l'info).

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Cette page est issue de la documentation 'pré-wiki' de Léa et a été convertie avec HTML::WikiConverter. Elle fut créée par Jean-Christophe Cardot le 25/05/2000.

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Copyright © 25/05/2000, Jean-Christophe Cardot