1- Présentation

On peut considérer qu'à un instant donné, on n'utilise pas tous les gestionnaires de périphériques inclus dans le noyau. Donc, la place mémoire utilisée est inutilement gâchée. Le principe des modules chargeables est de permettre au noyau de charger une partie de son code lorsque l'un des utilisateur en a besoin.

On peut shématiser le chargement/déchargement d'un module comme cela :

Dans cette image, le noyau est composé d'une partie monolythique (à gauche) et d'une partie dynamique qui est composée de modules chargés ou déchargés. Dans cet exemple, j'ai mis en module Ms-Dos, le son et NFS.

En fait, deux systèmes cohabitent sous Linux : un chargement manuel, et un système de chargement automatique récement introduit dans Linux. Nous en reparlerons plus tard.

La première technique est manuelle : il faut charger ou décharger les modules à la main. La deuxième est automatique, grâce à l'utilisation d'un démon spécialisé qui est l'esclave du noyau et qui charge et décharge les modules pour lui. En fait, la version 1.2 de Linux n'offrait que la possibilité d'un chargement manuel qui est limité au super-utilisateur de la machine et qui est assez lourd à manipuler. Au fil du développement de la version 2.0, un nouveau système implémenté par Bjorn Ekwall permit d'éffectuer un chargement dynamique et automatique des modules.

Lors de la compilation, il est nécessaire de spécifier certaines options :

gandalf# make config
<...>
*
* Loadable module support
*
Enable loadable module support (CONFIG_MODULES) [Y/n/?] 
Set version information on all symbols for modules (CONFIG_MODVERSIONS) [N/y/?] 
Kernel daemon support (e.g. autoload of modules) (CONFIG_KERNELD) [Y/n/?] 

• CONFIG_MODULES : active le mécanisme de modules chargeables. Sans cette options, ils ne fonctionneront pas sur votre système.
• CONFIG_MODVERSIONS : si vous laissez cette option à N (par défaut), vous devrez recompiler les modules à chaque mise à jour du noyau de votre machine. Cela signifie que des modules compilés pour un noyau 2.0.n ne fonctionneront pas avec un module compilé pour 2.0.n+1. Si vous activez cette option, les modules pourront être lancés... toutefois, ce n'est pas vraiment conseillé.
• CONFIG_KERNELD : cette option active le chargement automatique des modules. Vous devez également activer les IPC Système V car le noyau et le démon communiquement via des files de messages.

gandalf# make dep ; make clean
gandalf# make zImage
gandalf# make modules ; make modules_install

3- Première méthode : à la main

Le chargement manuel est basé sur trois commandes~:

• insmod : insère un module dans le noyau;
• rmmod : décharge un module, s'il plus aucun processus ne l'utilise;
• lsmod : affiche la liste des modules chargés

gandalf# insmod nfs.o
gandalf# lsmod
Module:        #pages:  Used by:
nfs               12            4
gandalf# mount -t nfs /truc /mnt 
gandalf# lsmod
Module:        #pages:  Used by:
nfs               12            5
gandalf# cd /mnt
...
gandalf# cd /
gandalf# umount /mnt
Module:        #pages:  Used by:
nfs               12            4
gandalf# ps axu | grep nfs
root      5535  0.0  0.0     0     0  q2 SW  17:15   0:00 (nfsiod)
root      5536  0.0  0.0     0     0  q2 SW  17:15   0:00 (nfsiod)
root      5537  0.0  0.0     0     0  q2 SW  17:15   0:00 (nfsiod)
root      5538  0.0  0.0     0     0  q2 SW  17:15   0:00 (nfsiod)
root      5557  0.0  0.4   864   300  q2 S   17:16   0:00 grep nfs 
Gandalf(gandalf)--> kill -9 5535 5536 5537 5538
gandalf# lsmod
gandalf# rmmod nfs.o

4- Automatisation : kerneld

# Modules

#
# Create a generic link to the modules for the current kernel
#
# You can have generic symbolic links in /lib/modules/boot
# if you create links to: "../current/subsystem/module.o"
#
ln -sf /lib/modules/`uname -r` /lib/modules/current
if [ \! -r /lib/modules/current/modules.dep ]
then
        echo "Creating module dependencies"
        /sbin/depmod -a
fi
#
# Load the boot modules
#
if [ -x /sbin/kerneld ]
then
        if find /lib/modules/boot -type f -o type l > /dev/null 2>&1
        then
                echo "Loading boot-time modules"
                /sbin/modprobe -a -t boot \*
        fi
else
        echo "Loading modules"
        /sbin/modprobe -a \*
fi
#
# If you have any extra kerneld-type daemons, start them here
#
if [ -x /sbin/kdsound ]
then
        echo "Starting sound daemon"
        /sbin/kdsound &
fi

# Start update.
/sbin/update &

# *** A RAJOUTER ***
# Now, start kerneld as soon as possible, so that any disk
# driver modules can be loaded "automagically"
if [ -x /sbin/kerneld ]
then
        echo "kerneld running"
        /sbin/kerneld
fi

...

# Looks like we have to create this.
cat /dev/null > /var/adm/utmp

# Do a lot of things...
if [ -f /etc/rc.d/rc.modules ]; then
        /etc/rc.d/rc.modules
fi              

4.4 - Le fichier /etc/conf.modules

Il peut arriver qu'il soit nécessaire de configurer un dernier fichier : le fichier /etc/conf.modules. Ce fichier contient les chemins où se trouvent les modules devant être chargés et ensuite des alias pour les modules. Si vous n'avez pas ce fichier, vous pouvez le créer avec :

gandalf# /sbin/modprobe -c | grep -v '^path' >/etc/conf.modules

Cannot locate module for net-pf-3
Cannot locate module for net-pf-4
Cannot locate module for net-pf-5

alias net-pf-3 off 
alias net-pf-4 off 
alias net-pf-5 off 

5- Références

Vous pouvez consulter ces références pour plus d'information :