Modules externes (loadable)

Mise à jour : Debian 10.6

Les modules externes, par opposition aux modules internes, ne sont pas inclus dans le noyau vmlinuz, mais sont présents dans le système de fichier racine. Ils doivent être chargés pour être utilisés.

Référence

wiki archlinux modules : https://wiki.archlinux.org/index.php/kernel_modules

Sommaire

1 - Liste des modules

Les modules correspondant à une version donnée du noyau sont compris dans les paquets linux-image-xxxx correspondants. Les modules se présentent sous la forme de fichiers avec l'extenion .ko. La liste des modules compris dans le noyau courant peut-être affichée avec

$ dpkg -L linux-image-$(uname -r) |grep .ko |head
/lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/arch/x86/crypto/aegis128-aesni.ko
/lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/arch/x86/crypto/aesni-intel.ko
/lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/arch/x86/crypto/blake2s-x86_64.ko
/lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/arch/x86/crypto/blowfish-x86_64.ko
/lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/arch/x86/crypto/camellia-aesni-avx-x86_64.ko
/lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/arch/x86/crypto/camellia-aesni-avx2.ko
/lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/arch/x86/crypto/camellia-x86_64.ko
/lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/arch/x86/crypto/cast5-avx-x86_64.ko
/lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/arch/x86/crypto/cast6-avx-x86_64.ko
/lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/arch/x86/crypto/chacha-x86_64.ko

Lorsque le noyau est installé, les modules sont disponibles dans le système dans les répertoires /lib/modules/<version du noyau>/kernel. Par exemple, les modules du noyau courant sont disponibles en

$ ls -l /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/
total 40
drwxr-xr-x  3 root root 4096 oct.  10 11:52 arch
drwxr-xr-x  2 root root 4096 oct.  10 11:52 block
drwxr-xr-x  4 root root 4096 oct.  10 11:52 crypto
drwxr-xr-x 74 root root 4096 oct.  10 11:52 drivers
drwxr-xr-x 59 root root 4096 oct.  10 11:52 fs
drwxr-xr-x  8 root root 4096 oct.  10 11:52 lib
drwxr-xr-x  2 root root 4096 oct.  10 11:52 mm
drwxr-xr-x 52 root root 4096 oct.  10 11:52 net
drwxr-xr-x 15 root root 4096 oct.  10 11:52 sound
drwxr-xr-x  3 root root 4096 oct.  10 11:52 virt

2 - Propriétés d'un module

La commande modinfo permet d'obtenir des informations sur un module qu'il soit chargé ou non

Nom et emplacement

$ sudo modinfo -F filename btusb 
/lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/drivers/bluetooth/btusb.ko

Auteurs

$ sudo modinfo -a btusb 
Marcel Holtmann <marcel@holtmann.org>

Description

$ sudo modinfo -d btusb 
Generic Bluetooth USB driver ver 0.8

Paramètres et valeur par défaut

$ sudo modinfo -p btusb
disable_scofix:Disable fixup of wrong SCO buffer size (bool)
force_scofix:Force fixup of wrong SCO buffers size (bool)
enable_autosuspend:Enable USB autosuspend by default (bool)
reset:Send HCI reset command on initialization (bool)

Version du module

$ sudo modinfo -F version btusb
0.8

Dépendances d'un module

$ sudo modinfo -F depends btusb
usbcore,btbcm,btrtl,bluetooth,btintel

Cette liste ne comprend pas les dépendances des dépendances : voir modprobe -D

Firmwares attendus par le périphérique lors du chargement

$ sudo modinfo -F firmware btusb
mediatek/mt7668pr2h.bin
mediatek/mt7663pr2h.bin

2.2 - Alias

Les alias sont des codes des périphériques acceptant un module. Exemple alias des modules btusb et iwlwifi

$ sudo modinfo -F alias btusb |head
usb:v8087p0A5Ad*dc*dsc*dp*ic*isc*ip*in*
usb:v0930p*d*dc*dsc*dp*icFFisc01ip01in*
usb:v413Cp*d*dc*dsc*dp*icFFisc01ip01in*
usb:v13D3p*d*dc*dsc*dp*icFFisc01ip01in*
usb:v050Dp*d*dc*dsc*dp*icFFisc01ip01in*
usb:v0B05p*d*dc*dsc*dp*icFFisc01ip01in*
usb:v0A5Cp*d*dc*dsc*dp*icFFisc01ip01in*
usb:v04CAp*d*dc*dsc*dp*icFFisc01ip01in*
usb:v0489p*d*dc*dsc*dp*icFFisc01ip01in*
usb:v0BB4p*d*dc*dsc*dp*icFFisc01ip01in*

$ sudo modinfo -F alias iwlwifi |head
pci:v00008086d00007AF0sv*sd00000A10bc*sc*i*
pci:v00008086d00007AF0sv*sd00000510bc*sc*i*
pci:v00008086d00007AF0sv*sd00000310bc*sc*i*
pci:v00008086d00007AF0sv*sd000000B0bc*sc*i*
pci:v00008086d00007AF0sv*sd00000090bc*sc*i*
pci:v00008086d00007A70sv*sd00000A10bc*sc*i*
pci:v00008086d00007A70sv*sd00000510bc*sc*i*
pci:v00008086d00007A70sv*sd00000310bc*sc*i*
pci:v00008086d00007A70sv*sd000000B0bc*sc*i*
pci:v00008086d00007A70sv*sd00000090bc*sc*i*

Chaque ligne ci-dessus correspond à un alias et indique

le bus : usb dans un cas, pci dans l'autre
l'identifiant du fabricant : caractères hexadécimaux compris

entre les lettres v (vendor) et p (peripheric) dans le cas d'un pus pciv8087p correspond au fabricant code 8087 (intel)
entre les lettres v (vendor) et d (device) dans le cas d'un pus pci - v000080886d correspond au fabricant code 8086 (intel)

l'identifiant du modèle (composant) chez le fabriquant : caractères hexadécimaux compris entre

les lettres p et d dans le cas d'un composant sur le bus usb - p0A5Ad correspond au composant 0A5A (sans nom correspondant)
les lettres d (device) et sv dans le cas d'un composant sur le bus pci -
```
d00007A70
```

Notes :

Tous les amodules et alias ne correspondent pas nécessaire à un composant ou périphérique. Lorsque c'est le cas, la correspondance entre les identifiants numériques et les noms des fabricants et des modèles (lorsqu'ils existent) peut-être recherché

dans le cas d'un périphérique usb sur le site http://www.linux-usb.org/usb.ids
https://devicehunt.com/

Plus de détails sur l'utilisation des alias : voir

3 - Chargement

3.1 - Principe

Pour qu'un périphérique (composant d'un bus usb, pci, ...) puisse être utilisé, son module doit-être chargé. Le chargement s'effectue

généralement de façon automatique, lorsque le composant est détecté par udev, soit lors du démarrage de la machine, soit lors de l'installation "à chaud"
de façon manuelle si souhaité

Le chargement d'un module entraîne le chargement automatique du firmware éventuel associé, des modules dépendants et de leurs dépendances

La commande modprobe, avec l'option -D, fournit la liste complète des dépendances et de leurs dépendances

$ sudo modprobe -D btusb
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/lib/crypto/libaes.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/lib/crc16.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/drivers/usb/common/usb-common.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/drivers/usb/core/usbcore.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/net/rfkill/rfkill.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/crypto/ecc.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/crypto/ecdh_generic.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/net/bluetooth/bluetooth.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/drivers/bluetooth/btintel.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/drivers/bluetooth/btbcm.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/drivers/bluetooth/btrtl.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/drivers/bluetooth/btusb.ko

3.2 - Liste des modules chargés

lsmod fournit la liste des modules chargés :

La colonne "Used " indique combien de fois le module est utilisé
La colonne "by" indique qui utilise le module (généralement un nom de module, ..)

$ lsmod |head
Module                  Size  Used by
ctr                    16384  1
ccm                    20480  3
rfcomm                 90112  12
fuse                  139264  3
cmac                   16384  1
bnep                   28672  2
intel_rapl_msr         20480  0
intel_rapl_common      32768  1 intel_rapl_msr
snd_hda_codec_hdmi     73728  1

3.2 - Chargement manuel

La commande suivante charge un module avec ses dépendances

$ sudo modprobe btusub

Pour charger un module en spécifiant un ou des paramètres :

$ sudo modprobe btusb reset="N"

3.3 - Déchargement manuel

Le déchargement d'un module s'effectue avec la commande

$ sudo modprobe -r btusb

Le déchargement d'un module ne peut s'effectuer

s'il est utilisé - cette information est disponible via lsmod ou via le message d'erreur

$ sudo modprobe -r usbcore
modprobe: FATAL: Module usbcore is in use.

si des modules dépendants sont chargés, la liste de toutes les dépendances du module peut-être obtenue avec

$ sudo modprobe -D btusb
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/lib/crypto/libaes.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/lib/crc16.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/drivers/usb/common/usb-common.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/drivers/usb/core/usbcore.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/net/rfkill/rfkill.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/crypto/ecc.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/crypto/ecdh_generic.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/net/bluetooth/bluetooth.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/drivers/bluetooth/btintel.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/drivers/bluetooth/btbcm.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/drivers/bluetooth/btrtl.ko 
insmod /lib/modules/5.8.0-0.bpo.2-amd64/kernel/drivers/bluetooth/btusb.ko

4 - Modification des paramètres

Lorsqu'un module est chargé, le répertoire /sys/module/nom_module fournit des informations relatives à ce module et l'exploration du répertoire donne accès aux valeurs des paramètres :

$ ls  /sys/module/btusb
coresize  holders   initstate  parameters  sections    taint   version
drivers   initsize  notes      refcnt      srcversion  uevent

$ ls /sys/module/btusb/parameters/
disable_scofix  force_scofix    reset

$ cat /sys/module/btusb/parameters/disable_scofix 
N

La commande systool du paquet sysfsutils peut également être utilisée pour afficher les caractéristiques d'un module :

$ systool -v -m btusb
Module = "btusb"
-v 
  Attributes:
    coresize            = "45056"
    initsize            = "0"
    initstate           = "live"
    refcnt              = "0"
    srcversion          = "AB62B47F0B3954E3AE1370B"
    taint               = "E"
    uevent              = <store method only>
    version             = "0.8"

  Parameters:
    disable_scofix      = "N"
    force_scofix        = "N"
    reset               = "Y"
.......

Pour modifier un paramètre :

# echo "N" > /sys/module/btusb/parameters/reset

Il peut-être nécessaire de décharger, recharger le module pour que la modification du paramètre soit acceptée ou prise en compte.

5 - Investigations

5.1 - Recherche du module à charger en fonction du périphérique

Utiliser le fichier modules.alias, pour rechercher le module correspondant à un composant dont on connaît

le code fabriquant (8086 dans l'exemple)
et le code composant (100e dans l'exemple)

$ cat /lib/modules/$(uname -r)/modules.alias | grep -i 8086| grep -i 100E
alias pci:v00008086d0000100Esv*sd*bc*sc*i* e1000

Le module recherché a pour nom e1000.

5.2 - Recherche d'un module

Les modules externes sont disponibles dans les répertoires de /lib/modules/$(uname -r)/kernel/

$ ls /lib/modules/4.8.0-0.bpo.2-686-pae/kernel/
arch  crypto  drivers  fs  lib  mm  net  security  sound  virt

et la liste des modules est donnée par :

$ find /lib/modules/$(uname -r) -name *.ko

Cette liste peut-être utilisée pour vérifier la présence ou rechercher un module dont on connaît le nom ou une partie du nom :

$ find /lib/modules/$(uname -r) -name *.ko |grep asus
/lib/modules/4.8.0-0.bpo.2-686-pae/kernel/drivers/hid/hid-asus.ko
/lib/modules/4.8.0-0.bpo.2-686-pae/kernel/drivers/media/rc/keymaps/rc-asus-ps3-100.ko
/lib/modules/4.8.0-0.bpo.2-686-pae/kernel/drivers/media/rc/keymaps/rc-asus-pc39.ko
/lib/modules/4.8.0-0.bpo.2-686-pae/kernel/drivers/net/usb/pegasus.ko
/lib/modules/4.8.0-0.bpo.2-686-pae/kernel/drivers/platform/x86/asus-wmi.ko
/lib/modules/4.8.0-0.bpo.2-686-pae/kernel/drivers/platform/x86/asus-wireless.ko
/lib/modules/4.8.0-0.bpo.2-686-pae/kernel/drivers/platform/x86/asus-laptop.ko
/lib/modules/4.8.0-0.bpo.2-686-pae/kernel/drivers/platform/x86/asus-nb-wmi.ko
/lib/modules/4.8.0-0.bpo.2-686-pae/kernel/drivers/hwmon/asus_atk0110.ko

5.3 - Recherche des utilisant un module

La commande suivante permet de lister les modules présents dans /sys :

# find /sys/bus/*/drivers/* -maxdepth 1 -lname '*devices*'
/sys/bus/acpi/drivers/ac/ACPI0003:00
/sys/bus/acpi/drivers/battery/PNP0C0A:00
/sys/bus/acpi/drivers/button/PNP0C0E:00
/sys/bus/acpi/drivers/button/PNP0C0D:00
/sys/bus/acpi/drivers/button/PNP0C0C:00
......

Pour afficher les périphériques utilisant un module (chargé) dont on connaît le nom :

# find /sys/bus/*/drivers/* -maxdepth 1 -lname '*devices*' -ls |grep atl1c
  9865    0 lrwxrwxrwx   1 root     root            0 janv. 29 19:34 /sys/bus/pci/drivers/atl1c/0000:05:00.0 -> ../../../../devices/pci0000:00/0000:00:1c.5/0000:05:00.0

# lspci -s 00:05:00.0
05:00.0 Ethernet controller: Qualcomm Atheros AR8151 v2.0 Gigabit Ethernet (rev c0)

Le module atl1c est utilisé par le contrôleur ethernet Qualcomm Atheros

5.4 - Vérification de la détection d'un périphérique et du chargement d'un module

Généralement, la trace du chargement ou du chargement apparaît dans les logs du noyau. Exemple : chargement du module usb_storage lors de la connexion d'une clé usb :

$ sudo dmesg |grep usb-storage
[ 4725.039088] usb-storage 5-2:1.0: USB Mass Storage device detected
[ 4725.041009] scsi host2: usb-storage 5-2:1.0
[ 4725.041330] usbcore: registered new interface driver usb-storage

Elle apparaît également dans la surveillance des événements par udev. Exemple : déchargement du module iwlwifi :

$ sudo udevadm monitor & sudo modprobe -r iwlmvm iwlwifi
[5] 4389
KERNEL[2211.763603] change   /devices/pci0000:00/0000:00:14.3/leds/phy0-led (leds)
KERNEL[2211.763627] change   /devices/pci0000:00/0000:00:14.3/leds/phy0-led (leds)
KERNEL[2211.763636] change   /devices/pci0000:00/0000:00:14.3/leds/phy0-led (leds)
KERNEL[2211.763636] change   /devices/pci0000:00/0000:00:14.3/leds/phy0-led (leds)
KERNEL[2211.763968] remove   /devices/pci0000:00/0000:00:14.3/leds/phy0-led (leds)
KERNEL[2211.763970] remove   /devices/pci0000:00/0000:00:14.3/leds/phy0-led (leds)
KERNEL[2211.763972] remove   /devices/pci0000:00/0000:00:14.3/leds/phy0-led (leds)
KERNEL[2211.763994] remove   /devices/virtual/thermal/thermal_zone4/hwmon6 (hwmon)
......
# exit