写过Linux驱动的人都知道module_init
宏,因为它声明了一个驱动的入口函数。
除了module_init
宏,你会发现在Linux内核中有许多的驱动并没有使用module_init
宏来声明入口函数,而是看到了许多诸如以下的声明:
static int __init qcom_iommu_init(void) { int ret; ret = platform_driver_register(&qcom_iommu_ctx_driver); if (ret) return ret; ret = platform_driver_register(&qcom_iommu_driver); if (ret) platform_driver_unregister(&qcom_iommu_ctx_driver); return ret; } device_initcall(qcom_iommu_init);
static int __init ebsa110_init(void) { arm_pm_idle = ebsa110_idle; return platform_add_devices(ebsa110_devices, ARRAY_SIZE(ebsa110_devices)); } arch_initcall(ebsa110_init);
上述举例的两个驱动入口分别使用了device_initcall()
和arch_initcall()
来声明驱动入口,这些本质上都是对initcall
的调用,module_init
也如此。
initcall等级
Linux内核对initcall进行了等级划分,每一种类型的initcall都有对应等级,等级0-7。
路径:include/init/init.h
/* initcalls are now grouped by functionality into separate * subsections. Ordering inside the subsections is determined * by link order. * For backwards compatibility, initcall() puts the call in * the device init subsection. * * The `id' arg to __define_initcall() is needed so that multiple initcalls * can point at the same handler without causing duplicate-symbol build errors. */ #define __define_initcall(fn, id) \ static initcall_t __initcall_##fn##id __used \ __attribute__((__section__(".initcall" #id ".init"))) = fn; \ LTO_REFERENCE_INITCALL(__initcall_##fn##id)
id越小等级越高,Linux会按照等级由高到低顺序执行:
/* * Early initcalls run before initializing SMP. * * Only for built-in code, not modules. */ #define early_initcall(fn) __define_initcall(fn, early) /* * A "pure" initcall has no dependencies on anything else, and purely * initializes variables that couldn't be statically initialized. * * This only exists for built-in code, not for modules. * Keep main.c:initcall_level_names[] in sync. */ #define pure_initcall(fn) __define_initcall(fn, 0) #define core_initcall(fn) __define_initcall(fn, 1) #define core_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 1s) #define postcore_initcall(fn) __define_initcall(fn, 2) #define postcore_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 2s) #define arch_initcall(fn) __define_initcall(fn, 3) #define arch_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 3s) #define subsys_initcall(fn) __define_initcall(fn, 4) #define subsys_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 4s) #define fs_initcall(fn) __define_initcall(fn, 5) #define fs_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 5s) #define rootfs_initcall(fn) __define_initcall(fn, rootfs) #define device_initcall(fn) __define_initcall(fn, 6) #define device_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 6s) #define late_initcall(fn) __define_initcall(fn, 7) #define late_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 7s) #define __initcall(fn) device_initcall(fn)
这么做的目的主要是根据优先级依次对设备进行初始化,例如会先初始化与架构相关的,然后再初始化内核子系统。
Linux对initcall的调用
在Linux启动时,会依次遍历所有等级的initcall,以完成一系列的初始化。
initcall
的调用流程:
start_kernel-> kernel_init-> kernel_init_freeable-> do_basic_setup-> do_initcalls-> do_initcall_level()
在do_initcalls()
函数中,会遍历所有等级的initcall
,完成初始化。
static void __init do_initcalls(void) { int level; size_t len = strlen(saved_command_line) + 1; char *command_line; command_line = kzalloc(len, GFP_KERNEL); if (!command_line) panic("%s: Failed to allocate %zu bytes\n", __func__, len); //遍历所有等级的initcall,level变量对应等级 for (level = 0; level < ARRAY_SIZE(initcall_levels) - 1; level++) { /* Parser modifies command_line, restore it each time */ strcpy(command_line, saved_command_line); do_initcall_level(level, command_line);//执行该等级下的所有函数 } kfree(command_line); }
do_initcall_level()
会执行对应等级下的所有函数:
static void __init do_initcall_level(int level, char *command_line) { initcall_entry_t *fn; parse_args(initcall_level_names[level], command_line, __start___param, __stop___param - __start___param, level, level, NULL, ignore_unknown_bootoption); trace_initcall_level(initcall_level_names[level]); for (fn = initcall_levels[level]; fn < initcall_levels[level+1]; fn++) do_one_initcall(initcall_from_entry(fn)); }
module_init等级
module_init
宏使用的是device_initcall
,等级为6
:
#define device_initcall(fn) __define_initcall(fn, 6) ...... #define __initcall(fn) device_initcall(fn) ...... #define module_init(x) __initcall(x);
在一些内核驱动中,直接使用了device_initcall()
来声明驱动入口,其效果与使用module_init
是一样的。
end
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