解密module_init

在Linux底下写过driver模块的对这个宏一定不会陌生。module_init宏在MODULE宏有没有定义的情况下展开的内容是不同的，如果这个宏没有定义，基本上表明阁下的模块是要编译进内核的(obj-y)。
1.在MODULE没有定义这种情况下，module_init定义如下：
#define module_init(x) __initcall(x);
因为
#define __initcall(fn)                            device_initcall(fn)
#define device_initcall(fn) __define_initcall("6",fn,6)
#define __define_initcall(level,fn,id) \
static initcall_t __initcall_##fn##id __used \
__attribute__((__section__(".initcall" level ".init"))) = fn
所以，module_init(x)最终展开为：
static initcall_t __initcall_##fn##id __used \
__attribute__((__section__(".initcall" level ".init"))) = fn
更直白点，假设阁下driver所对应的模块的初始化函数为int gpio_init(void)，那么module_init(gpio_init)实际上等于:
static initcall_t  __initcall_gpio_init_6 __used __attribute__((__section__(".initcall6.init"))) = gpio_init;
就是声明一类型为initcall_t（typedef int (*initcall_t)(void)）函数指针类型的变量__initcall_gpio_init_6并将gpio_init赋值与它。
这里的函数指针变量声明比较特殊的地方在于，将这个变量放在了一名为".initcall6.init"节中。接下来结合vmlinux.lds中的
.initcall.init : AT(ADDR(.initcall.init) - (0xc0000000 -0x00000000)) {
   __initcall_start = .;
   *(.initcallearly.init) __early_initcall_end = .; *(.initcall0.init) *(.initcall0s.init) *(.initcall1.init) *(.initcall1s.init) *(.initcall2.init) *(.initcall2s.init) *(.initcall3.init) *(.initcall3s.init) *(.initcall4.init) *(.initcall4s.init) *(.initcall5.init) *(.initcall5s.init) *(.initcallrootfs.init) *(.initcall6.init) *(.initcall6s.init) *(.initcall7.init) *(.initcall7s.init)
   __initcall_end = .;
   }
以及do_initcalls：
static void __init do_initcalls(void)
{
initcall_t *call;
for (call = __initcall_start; call < __initcall_end; call++)
do_one_initcall(*call);
/* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */
flush_scheduled_work();
}
那么就不难理解阁下模块中的module_init中的初始化函数何时被调用了：在系统启动过程中start_kernel()->rest_init()->kernel_init()->do_basic_setup()->do_initcalls()。

 

2.在MODULE被定义的情况下（大部分可动态加载的driver模块都属于此, obj-m），module_init定义如下：
#define module_init(initfn) \
static inline initcall_t __inittest(void) \
{ return initfn; } \
int init_module(void) __attribute__((alias(#initfn)));
这段宏定义关键点是后面一句，通过alias将initfn变名为init_module。前面那个__inittest的定义其实是种技巧，用来对initfn进行某种静态的类型检查，如果阁下将模块初始化函数定义成，比如，void gpio_init(void)或者是int gpio_init(int)，那么在编译时都会有类似下面的warning:
GPIO/fsl-gpio.c: In function '__inittest':
GPIO/fsl-gpio.c:46: warning: return from incompatible pointer type
通过module_init将模块初始化函数统一别名为init_module，这样以后insmod时候，在系统内部会调用sys_init_module（）去找到init_module函数的入口地址。
如果objdump -t gpio.ko，就会发现init_module和gpio_init位于相同的地址偏移处。简言之，这种情况下模块的初始化函数在insmod时候被调用。

 

 

#define pure_initcall(fn)  __define_initcall("0",fn,1)

#define core_initcall(fn)  __define_initcall("1",fn,1)
#define core_initcall_sync(fn)  __define_initcall("1s",fn,1s)
#define postcore_initcall(fn)  __define_initcall("2",fn,2)
#define postcore_initcall_sync(fn) __define_initcall("2s",fn,2s)
#define arch_initcall(fn)  __define_initcall("3",fn,3)
#define arch_initcall_sync(fn)  __define_initcall("3s",fn,3s)
#define subsys_initcall(fn)  __define_initcall("4",fn,4)
#define subsys_initcall_sync(fn) __define_initcall("4s",fn,4s)
#define fs_initcall(fn)   __define_initcall("5",fn,5)
#define fs_initcall_sync(fn)  __define_initcall("5s",fn,5s)
#define rootfs_initcall(fn)  __define_initcall("rootfs",fn,rootfs)
#define device_initcall(fn)  __define_initcall("6",fn,6)
#define device_initcall_sync(fn) __define_initcall("6s",fn,6s)
#define late_initcall(fn)  __define_initcall("7",fn,7)
#define late_initcall_sync(fn)  __define_initcall("7s",fn,7s)

#define module_init(x) __initcall(x);
#define __initcall(fn) device_initcall(fn)

 

所有的__init函数在区段.init.text区段中，同时还在.initcall.init中还保存了一份函数指针，在初始化时内核会通过这些函数指针调用这些__init函数指针，并在整个初始化完成后，释放整个init区段（包括.init.text，.initcall.init等）。
 
这些函数在内核初始化过程中的调用顺序只和这里的函数指针的顺序有关中所述的这些函数本身在.init.text区段中的顺序无关。在2.6内核中，initcall.init区段又分成7个子区段不同的区段，调用的顺序不一样，数字越小的优先级越高。

也就是说 late_initcall 还要在 module_init的后面。