Модули ядра — загрузка, инспекция и блокировка

Инспекция загруженных модулей: lsmod и modinfo. lsmod читает /proc/modules и форматирует вывод для человека. modinfo запрашивает метаданные модуля из самого .ko-файла.

# Список всех загруженных модулей:
lsmod
# Module                  Size  Used by
# nf_conntrack          172032  2 nf_nat,nf_conntrack_netlink
# ip_tables              36864  1 iptables
# dm_crypt               49152  0
# Столбцы: имя | размер в байтах | счётчик использования | зависимые

# Инспекция конкретного модуля:
modinfo ext4
# filename:    /lib/modules/6.1.0-21-amd64/kernel/fs/ext4/ext4.ko
# description: Fourth Extended Filesystem
# license:     GPL
# depends:     mbcache,jbd2
# parm:        delayed_allocation:Use delayed allocation during write (bool)

# Найти .ko-файл на диске:
modinfo -n bluetooth
# /lib/modules/6.1.0-21-amd64/kernel/net/bluetooth/bluetooth.ko

# Список параметров модуля (строки parm):
modinfo r8169 | grep parm
# parm:         debug:Debug verbosity level (0=none,...,16=all) (int)

Счётчик Used by показывает, безопасно ли выгрузить модуль. 0 — ничто от него не зависит; >0 — другие загруженные модули или устройства ещё используют его. rmmod откажет в выгрузке модуля с ненулевым счётчиком.

Загрузка модулей через modprobe. modprobe — правильный инструмент для загрузки модулей. В отличие от insmod (требует полного пути и игнорирует зависимости), modprobe читает базу зависимостей в /lib/modules/$(uname -r)/modules.dep и автоматически загружает пресерквизиты.

# Загрузить модуль (и его зависимости):
sudo modprobe nf_conntrack
# (нет вывода при успехе)

# Проверить загрузку:
lsmod | grep nf_conntrack
# nf_conntrack          172032  0

# Загрузить с параметрами:
sudo modprobe r8169 debug=1
# Устанавливает параметр debug для драйвера r8169 при загрузке

# Показать зависимости без загрузки:
modprobe --show-depends nf_nat
# insmod /lib/modules/.../kernel/net/netfilter/nf_conntrack.ko
# insmod /lib/modules/.../kernel/net/netfilter/nf_nat.ko

# Холостой прогон (показать, что произойдёт, без загрузки):
modprobe --dry-run --verbose tcp_bbr

Параметры, переданные через modprobe, действуют только для этой загрузки. Для постоянных параметров используй /etc/modprobe.d/ (шаг 4).

Выгрузка модулей через rmmod. Выгруженный модуль освобождает память. Это используется при отладке драйверов (выгрузить, изменить параметр, загрузить снова) и когда модуль вызывает нестабильность. Выгрузка завершится ошибкой, если счётчик использования ненулевой.

# Выгрузить модуль (не работает, если от него что-то зависит):
sudo rmmod nf_conntrack
# rmmod: ERROR: Module nf_conntrack is in use by: nf_nat nf_conntrack_netlink
# → нужно сначала выгрузить зависимые модули

# modprobe -r автоматически обрабатывает цепочку зависимостей:
sudo modprobe -r nf_nat
# Выгружает nf_nat, затем nf_conntrack (если не остался других зависимостей)

# Проверить, что модуль выгружен:
lsmod | grep nf_conntrack
# (нет вывода)

# ЛОВУШКА: некоторые модули нельзя выгрузить, потому что что-то в ядре
# удерживает ссылку, которую счётчик использования не захватывает корректно.
# В этом случае 'modprobe -r' вернёт "FATAL: Module ... is in use".
# Единственный безопасный вариант — перезагрузка. Никогда не используй
# 'rmmod -f' (принудительно) на продакшн-системе — это обходит проверку
# счётчика и может вызвать kernel panic.

Постоянная загрузка через /etc/modules-load.d и параметры через /etc/modprobe.d.

# Автозагрузка модуля при каждой загрузке системы:
# Создать .conf-файл в /etc/modules-load.d/ (одно имя модуля на строку):
echo "tcp_bbr" | sudo tee /etc/modules-load.d/bbr.conf
# systemd-modules-load.service читает это при загрузке

# Применить сейчас без перезагрузки:
sudo modprobe tcp_bbr
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr

# Постоянные параметры модуля через /etc/modprobe.d/:
sudo tee /etc/modprobe.d/r8169.conf << 'EOF'
# Исправление для коммутатора с отключённым авто-определением
options r8169 speed=100 duplex=1
EOF
# Параметры вступают в силу при следующей загрузке модуля
# (перезагрузка или: modprobe -r r8169 && modprobe r8169)

# Блокировать проблемный модуль, чтобы он никогда не загружался:
sudo tee /etc/modprobe.d/blacklist-pcspkr.conf << 'EOF'
# Отключить драйвер PC-динамика — вызывает ложные алерты
blacklist pcspkr
EOF

# ЛОВУШКА: blacklist НЕ выгружает уже загруженный модуль.
# Он только предотвращает будущие загрузки. Если модуль уже загружен:
sudo modprobe -r pcspkr
# Затем blacklist предотвратит автозагрузку при следующей загрузке системы.

# Проверить, что blacklist действует:
cat /etc/modprobe.d/blacklist-pcspkr.conf
# blacklist pcspkr
lsmod | grep pcspkr
# (нет вывода — модуль не загружен)

Тонкость: blacklist в /etc/modprobe.d/ предотвращает автоматическую загрузку через modprobe, но не мешает другому модулю явно загрузить его как зависимость. Для абсолютного запрета используй install <module> /bin/false в том же файле.

Когда blacklist не работает. Типичная загадка в продакшне: модуль добавлен в blacklist, но всё равно загружается. Виновник — обычно initramfs.

# initramfs — это раннее загрузочное окружение, монтирующее реальную корневую ФС.
# У него собственная копия конфигурации модулей. Если твой blacklist туда
# не попал — модуль загружается до монтирования /etc/modprobe.d/.

# После создания файла blacklist пересобери initramfs:
sudo update-initramfs -u
# update-initramfs: Generating /boot/initrd.img-6.1.0-21-amd64

# Перезагрузиться и проверить:
lsmod | grep <имя-модуля>
# (должно быть пусто)

# Если модуль нужен самому initramfs (например, драйвер файловой системы),
# его нельзя безопасно занести в blacklist — система не загрузится.
# В этом случае используй параметр ядра:
# Добавить в /etc/default/grub GRUB_CMDLINE_LINUX: module_blacklist=nouveau
# Затем: sudo update-grub