Загружаемый модуль ядра

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Загружаемый модуль ядра (loadable kernel module, LKM) — в информатике — объектный файл, содержащий код, расширяющий возможности ядра операционной системы. Модули используются, чтобы добавить поддержку нового оборудования или файловых систем или для добавления новых системных вызовов. Когда функциональность, предоставляемая модулем больше не требуется, он может быть выгружен, чтобы освободить память и другие ресурсы.

Большинство современных Unix систем, и Windows, поддерживают загружаемые модули ядра, хотя они могут использовать для них разные названия, например, kernel loadable module (kld) во FreeBSD, kernel extension (kext) в ОС OS X. Иногда их называют Kernel Loadable Modules (KLM), или Kernel Modules (KMOD).

Преимущества[править | править вики-текст]

Без загружаемых модулей ядра, операционные системы должны были бы включать всю возможную функциональность в базовом ядре. Значительная часть кода не используется и лишь занимает память. Каждый раз, когда пользователю необходима новая функциональность, ещё не включенная в базовом ядре, требуется полная перекомпиляция базового ядра и перезагрузка. Использование подгружаемых модулей значительно упрощает изменение функциональности ядра и не требует ни полной перекомпиляции (модуль часто может быть собран отдельно от ядра или поставлен в предкомпилированном виде) ни перезагрузок.

Linux[править | править вики-текст]

В мире Linux модули загружаются и выгружаются утилитой modprobe. Модули хранятся в /lib/modules в файлах с расширением .ko («kernel object»), начиная с версии Linux 2.6.[1] В предыдущих версиях использовалось расширение .o. Команда lsmod показывает список загруженных модулей ядра и зависимости между ними.

Вопросы лицензирования[править | править вики-текст]

По мнению хранителей Linux, LKM — представляет собой производную работу от ядра. Функции ядра могут помечаться как доступные только для GPL модулей.

Загрузка собственнических или GPL-несовместимых модулей устанавливает флаг 'taint' (порча)[2] в ядре. Данный флаг означает, что какие-либо проблемы или баги имеют меньшие шансы на исследование хранителями ядра.[3][4] Модули фактически становятся частью работающего ядра и могут повредить внутренние структуры данных, создавая ошибки, которые не могут быть воспроизведены теми, кто не может загрузить собственнический модуль.

Дело Linuxant[править | править вики-текст]

В 2004 году, консалтинговая компания Linuxant, выпускавшая собственнический модуль (драйвер устройства) попыталась обойти ограничения «GPLONLY» на некоторые функции ядра. Для этого в исходном коде своего модуля в графе MODULE_LICENSE был использован символ NULL:

MODULE_LICENSE ("GPL\0for files in the \"GPL\" directory; for others, only LICENSE file applies");

Ядро, при определении лицензии загружаемого модуля использует строковые функции и считает такую графу эквивалентной графе MODULE_LICENSE ("GPL") (то есть считает модуль использующим вирусную лицензию GPL), тогда как модуль не является GPL-лицензированным.[5]

FreeBSD[править | править вики-текст]

Модули ядра ОС FreeBSD хранятся в /boot/kernel/ (модули, распространяемые с дистрибутивом) или в /boot/modules/ для модулей, установленных из FreeBSD портов и других источников. Ядерные модули FreeBSD обычно имеют расширение .ko. Модули могут подгружаться командой kldload, выгружаться kldunload. Список модулей виден по команде kldstat. Некоторые модули загружаются на этапе первичной загрузки (указываются в файле /boot/loader.conf).

OS X[править | править вики-текст]

Некоторые загружаемые модули ядра в OS X могут быть загружены автоматически. Загружаемые модули ядра могут быть также загружены командой kextload. Список может быть выведен командой kextstat. Загружаемые модули ядра расположены в программных пакетах с расширением .kext. Модули поставляемые с операционной системой, хранятся в каталоге /System/Library/Extensions, модули от третьих лиц в других каталогах.

Бинарная совместимость[править | править вики-текст]

Linux не обеспечивает стабильный API или ABI для модулей ядра. Это означает, что существуют различия во внутренней структуре и функции между разными версиями ядра, которые могут вызвать проблемы совместимости. В попытке борьбы с этими проблемами, символ управления версиями данных помещается в .modinfo в разделе загружаемых ELF модулей. Это версий, информация может быть по сравнению с тем, что ядро перед загрузкой модуля; если версии несовместимы, то модуль не будет загружен.

Другие операционные системы, такие как Solaris, FreeBSD, Mac OS X, Windows, поддерживают API и ABI для модулей относительно стабильными, что позволяет избежать этой проблемы. Например, модули FreeBSD, скомпилированные под версию ядра 6.0 будет работать без перекомпиляции на любой другой версии FreeBSD 6.x, например, 6.4. Однако они не совместимы с другими основными версиями и должны быть перекомпилированы для использования с FreeBSD 7.x, так как совместимость API и ABI поддерживается только внутри одной ветви.

Безопасность[править | править вики-текст]

Загружаемые модули ядра являются удобным способом модифицировать ядро, это может быть использовано злоумышленником при взломе системы для предотвращения обнаружения его процессов или файлов, позволяя ему сохранить контроль над системой. Поэтому многие руткиты используют модули ядра.[6]

Источники[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]