Lib.rs

Linux 内核管理器和活动监控器 🐧💻

内核 是操作系统中用于硬件和软件组件之间交互的部分。在大多数系统中，它在引导加载程序之后启动时加载，并处理 I/O 请求以及键盘、显示器、网络适配器和扬声器等外围设备。通常，内核负责 内存管理、进程管理、设备管理、系统调用 和 安全性。应用程序使用 系统调用 机制从操作系统请求服务，并且大多数情况下，此请求通过操作系统提供的库传递给内核以调用相关内核函数。当内核执行这些低级任务时，它驻留在称为 受保护的内核空间 的单独内存部分，该空间对应用程序和其他系统部分不可访问。相比之下，浏览器、文本编辑器、窗口管理器或音频/视频播放器等应用程序使用不同的单独内存区域，称为 用户空间。这种分离防止用户数据和内核数据相互干扰，导致不稳定和缓慢，以及防止故障应用程序崩溃整个操作系统。
由于管理系统调用和资源的方式不同，存在不同的内核设计。例如，虽然 单一内核 为了速度而在相同的地址空间中运行所有操作系统指令，但 微内核 为了模块化而在用户和内核服务之间使用不同的空间。除此之外，还有 混合内核、纳米内核 和 外核。混合内核架构基于结合微内核和单一内核的特点。

Linux内核是开源的、单一的和类Unix操作系统的内核，用于Linux发行版、各种嵌入式系统（如路由器）以及所有基于Android的系统。林纳斯·托瓦兹于1991年构想并创建了Linux内核，至今仍由成千上万的开发者共同开发。它是自由和开源软件的突出例子，并在其他自由软件项目中使用，特别是在著名的GNU操作系统中。尽管基于Linux的操作系统在计算领域占据主导地位，但它仍然保留了一些在Linux早期引起广泛讨论的设计缺陷。例如，与其他类型的内核相比，它具有最大的体积和最强的复杂度。但这却是单一内核固有的设计特征。这类设计问题导致开发者为Linux内核添加了其他内核所不具备的新功能和机制。

与标准单一内核不同，Linux内核也是模块化的，可以接受用于添加对新硬件（如设备驱动程序）和/或文件系统的支持，或用于添加系统调用的可加载内核模块（LKM）。由于LKMs可以在系统运行时加载和卸载，因此它们可以扩展内核而不需要重新启动和重新编译。因此，模块提供的内核功能在不使用时不会驻留在内存中，并且可以卸载相关模块以释放内存和其他资源。
可加载内核模块位于/lib/modules，以.ko（内核对象）扩展名在Linux中。虽然可以使用lsmod命令列出已加载的内核模块，但使用modprobe或insmod/rmmod来加载或卸载内核模块。insmod/rmmod用于独立于modprobe的模块，并且不需要安装到/lib/modules/$(uname -r)。

以下是一个简单的Linux内核模块示例，当模块加载和卸载时会打印一条消息。下面展示了使用模块的Makefile构建和安装步骤。

make                         # build
sudo make install            # install
sudo modprobe lkm_example    # load
sudo modprobe -r lkm_example # unload

以下使用dmesg命令检索内核的消息缓冲区。

[16994.295552] [+] Example kernel module loaded.
[16996.325674] [-] Example kernel module unloaded.

kmon提供了一个用于管理Linux内核模块和监控内核活动的基于文本的用户界面。管理包括加载、卸载、黑名单和显示模块信息。这些内核模块的更新、硬件日志和其他内核消息可以使用kmon中的实时活动监控器跟踪。由于在Linux中执行这些任务需要使用不同的工具（如dmesg和kmod），kmon旨在将它们聚合到一个终端窗口中，并尽可能简化使用，同时保持其功能。

kmon是用Rust编写的，并使用tui-rs & termion库为其基于文本的用户界面。

目录

• 安装
  • Cargo
  • Arch Linux
  • Nixpkgs
  • Alpine Linux
  • Docker
    • 构建
    • 运行
  • 手册
    • 注意
• 用法
  • 选项
  • 命令
    • 排序
• 键绑定
• 功能
  • 帮助
  • 导航 & 滚动
    • 滚动内核活动
    • 平滑滚动
  • 选项菜单
  • 块大小
  • 块位置
  • 内核信息
  • 模块信息
    • 显示依赖模块
    • 跳转到依赖模块
  • 搜索模块
  • 加载模块
  • 卸载模块
  • 黑名单模块
  • 重新加载模块
  • 清除环形缓冲区
  • 复制 & 粘贴
  • 排序/反转内核模块
  • 自定义颜色
    • 支持的颜色
    • 使用自定义颜色
    • 更改突出显示颜色
  • Unicode符号
  • 设置终端滴答率
• 路线图
  • 可访问性
  • 依赖
  • 功能
  • 测试
• 资源
  • 关于本项目
  • 文章
  • 媒体
  • 相册
  • 社交媒体
• 资助
  • GitHub
  • Patreon
  • Open Collective
• 许可
• 版权

安装

Cargo

kmon 可以通过 crates.io 使用 Cargo 安装，前提是已安装 Rust。

cargo install kmon

最小支持的 Rust 版本 (MSRV) 是 1.70.0。

Arch Linux

kmon 可以从 Arch Linux 的 官方仓库 安装。

pacman -S kmon

在 AUR 上还有一个开发包。使用您喜欢的 AUR 辅助工具 进行安装。例如，

paru -S kmon-git

Nixpkgs

kmon 可以通过 Nix 包管理器 从 nixpkgs-unstable 通道安装。

nix-channel --add https://nixos.org/channels/nixpkgs-unstable
nix-channel --update nixpkgs
nix-env -iA nixpkgs.kmon

在 NixOS

nix-channel --add https://nixos.org/channels/nixos-unstable
nix-channel --update nixos
nix-env -iA nixos.kmon

Alpine Linux

kmon 可用于 Alpine Edge。启用 社区仓库 后，可以通过 apk 安装。

apk add kmon

Docker

docker run -it --cap-add syslog orhunp/kmon:tagname

构建

docker build -t kmon .

运行

docker run -it --cap-add syslog kmon

手册

1. 从 发行版 部分下载最新二进制文件，并在 glibc 或 musl-libc 二进制之间选择。
2. 要下载使用 glibc 编译的包，请运行

wget https://github.com/orhun/kmon/releases/download/v[VERSION]/kmon-[VERSION]-x86_64-unknown-linux-gnu.tar.gz

3. 要下载使用 musl-libc 编译的包，请运行

wget https://github.com/orhun/kmon/releases/download/v[VERSION]/kmon-[VERSION]-x86_64-unknown-linux-musl.tar.gz

3. 提取文件。

tar -xvzf kmon-*.tar.gz

4. 进入新文件夹。

cd kmon-[VERSION]

5. 运行二进制文件。

./kmon

6. 将二进制文件移动到 /usr/local/bin/，以便通过 kmon 命令从终端运行。

7. 在构建时，在 target 目录中生成了手册页和 shell 完成项。

注意

要使用 X11 的复制/粘贴命令，应安装 libxcb。

例如：为 Debian/Ubuntu 安装 libxcb1-dev 包，为 Fedora/openSUSE/Void Linux 安装 libxcb-devel 包。

用法

kmon [OPTIONS] [COMMAND]

选项

-a, --accent-color <COLOR>  Set the accent color using hex or color name [default: white]
-c, --color <COLOR>         Set the main color using hex or color name [default: darkgray]
-t, --tickrate <MS>         Set the refresh rate of the terminal [default: 250]
-r, --reverse               Reverse the kernel module list
-u, --unicode               Show Unicode symbols for the block titles
-h, --help                  Print help information
-V, --version               Print version information

命令

sort  Sort kernel modules

排序

kmon sort [OPTIONS]

选项

-s, --size       Sort modules by their sizes
-n, --name       Sort modules by their names
-d, --dependent  Sort modules by their dependent modules
-h, --help       Print help information

键绑定

功能

帮助

在运行终端用户界面时按下 '?' 可查看键绑定。

导航 & 滚动

箭头键用于在块之间导航和滚动。

滚动内核活动

某些内核消息可能足够长，无法适应内核活动块，因为它们没有被包装。在这种情况下，可以使用alt-h & alt-l键水平滚动内核活动。垂直滚动机制与其他块相同。

平滑滚动

alt-j & alt-k键可以用来缓慢滚动内核活动和模块信息块。

选项菜单

m和o键可以用作内核管理操作的快捷键。按下时，将提供一个选项菜单来管理当前选定的内核模块。

块大小

alt-e & alt-s键可以用来扩展/缩小选定的块。

块位置

ctrl-x键可以用来改变块的位置。

内核信息

使用\, tab, backtab键中的一个来在内核版本、版本和平台信息之间切换。

模块信息

在选中时显示内核模块的状态。

显示依赖模块

使用d, alt-d键中的一个来显示选定模块的所有依赖模块。

跳转到依赖模块

要从父模块跳转到依赖内核模块，可以使用数字键（1-9）来指定模块在“由”列中的索引。

搜索模块

使用箭头键或使用/, s, enter中的一个来切换到搜索区域，并输入模块名称作为搜索查询。

加载模块

要将模块添加到Linux内核中，使用+, i, insert键中的一个来切换到加载模式，并输入要加载的模块名称。然后使用y/, n来确认/取消加载命令的执行。

用于加载模块的命令

modprobe <module_name> || insmod <module_name>.ko

卸载模块

使用-, u, backspace键中的一个来从Linux内核中移除选定的模块。

用于移除模块的命令

modprobe -r <module_name> || rmmod <module_name>

黑名单模块

黑名单是一种防止内核模块加载的机制。要黑名单选定的模块，使用x, b, delete键中的一个并确认执行。

用于黑名单模块的命令

if ! grep -q <module_name> /etc/modprobe.d/blacklist.conf; then
  echo 'blacklist <module_name>' >> /etc/modprobe.d/blacklist.conf
  echo 'install <module_name> /bin/false' >> /etc/modprobe.d/blacklist.conf
fi

重新加载模块

使用ctrl-r或alt-r键来重新加载选定的模块。

用于重新加载模块的命令

modprobe -r <module_name> || rmmod <module_name> && modprobe <module_name> || insmod <module_name>.ko

清除环形缓冲区

可以使用 ctrl-l/u, alt-c 或 ctrl-c/ctrl-v 键来清除内核环形缓冲区。

dmesg --clear

复制 & 粘贴

复制/粘贴操作设置为 c/v 键。

在输入模式下，使用 ctrl-c/ctrl-v 进行复制和粘贴。

排序/反转内核模块

可以使用 sort 子命令按名称、大小或依赖模块对内核模块进行排序。

kmon sort --name
kmon sort --size
kmon sort --dependent

此外，使用 -r, --reverse 标志来反转内核模块列表。

kmon --reverse

自定义颜色

kmon 默认使用终端颜色，但可以使用 -c, --color 选项指定突出显示颜色。或者，可以通过 -a, --accent-color 选项设置默认文本颜色。

支持的颜色

支持的终端颜色有：black, red, green, yellow, blue, magenta, cyan, gray, darkgray, lightred, lightgreen, lightyellow, lightblue, lightmagenta, lightcyan, white。

kmon --color red

使用自定义颜色

为颜色提供十六进制值。

kmon --color 19683a

更改突出显示颜色

默认文本颜色可能会导致某些具有透明度的主题的可读性问题。可以使用 -a, --accent-color 选项类似地使用 -c, --color 选项来解决这个问题。

kmon --color 6f849c --accent-color e35760

Unicode符号

使用 -u, --unicode 标志来显示块标题的 Unicode 符号。

kmon --unicode

设置终端滴答率

可以使用 -t, --tickrate 选项来设置终端 UI 刷新间隔（以毫秒为单位）。

路线图

kmon 旨在成为 Linux 内核管理的一个标准工具，同时支持大多数 Linux 发行版。

可访问性

为了实现这个目标，kmon 应该可以通过不同的软件包管理器访问，例如 Snap* 和 RPM。

依赖

为了 kmon 正常工作，系统上需要安装 dmesg 和 kmod 等基本工具。因此，下一步是使用系统资源来实现这些功能。

功能

关于 Linux 内核的管理操作应在 kmon 中适用，以最小化对命令行和其他工具的依赖。

测试

kmon 应在不同架构上进行测试和报告，以进行进一步的开发和支持。

资源

关于本项目

• 行为准则
• 贡献
• 创建发布版本

文章

• 通过 Bob Cromwell 探索 Linux 内核
• Linux 可加载内核模块的结构分析 by Terenceli
• 使用 kmod 管理内核模块 by Lucas De Marchi

媒体

• 使用 Kmon 管理和监控 Linux 内核模块 ( OSTechNix)
• Kmon Linux 内核管理和监控软件 (YouTube上的Brodie Robertson)

相册

Fedora 31	Debian 10	Manjaro 19

Ubuntu 18.04	openSUSE	Void Linux

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