inux子系统的初始化_subsys_initcall():那些入口函数
来源:互联网 发布:服装设计软件手机版 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 08:29
朱德庸在《关于上班这件事》里说,要花前半生找入口,花后半生找出口。可见寻找入口对于咱们这一生,对于看内核代码这件事儿都是无比重要的。
但是很多时候,入口并不仅仅只有subsys_initcall一个,比如PCI。
117 #define pure_initcall(fn) __define_initcall("0",fn,1) 118 119 #define core_initcall(fn) __define_initcall("1",fn,1) 120 #define core_initcall_sync(fn) __define_initcall("1s",fn,1s) 121 #define postcore_initcall(fn) __define_initcall("2",fn,2) 122 #define postcore_initcall_sync(fn) __define_initcall("2s",fn,2s) 123 #define arch_initcall(fn) __define_initcall("3",fn,3) 124 #define arch_initcall_sync(fn) __define_initcall("3s",fn,3s) 125 #define subsys_initcall(fn) __define_initcall("4",fn,4) 126 #define subsys_initcall_sync(fn) __define_initcall("4s",fn,4s) 127 #define fs_initcall(fn) __define_initcall("5",fn,5) 128 #define fs_initcall_sync(fn) __define_initcall("5s",fn,5s) 129 #define rootfs_initcall(fn) __define_initcall("rootfs",fn,rootfs) 130 #define device_initcall(fn) __define_initcall("6",fn,6) 131 #define device_initcall_sync(fn) __define_initcall("6s",fn,6s) 132 #define late_initcall(fn) __define_initcall("7",fn,7) 133 #define late_initcall_sync(fn) __define_initcall("7s",fn,7s) 134 135 #define __initcall(fn) device_initcall(fn)
这些入口有个共同的特征,它们都是使用__define_initcall宏定义的。它们的调用也不是随便的,而是按照一定顺序的,这个顺序就取决于__define_initcall宏。__define_initcall宏用来将指定的函数指针放到.initcall.init节里.
.initcall.init节
内核可执行文件由许多链接在一起的对象文件组成。对象文件有许多节,如文本、数据、init数据、bass等等。这些对象文件都是由一个称为链接器脚本的文件链接并装入的。这个链接器脚本的功能是将输入对象文件的各节映射到输出文件中;换句话说,它将所有输入对象文件都链接到单一的可执行文件中,将该可执行文件的各节装入到指定地址处。 vmlinux.lds是存在于arch/<target>/目录中的内核链接器脚本,它负责链接内核的各个节并将它们装入内存中特定偏移量处。在vmlinux.lds文件里查找initcall.init就可以看到下面的内容(scott: 未在3.10.53里面找到这只文件)
__inicall_start = .; .initcall.init : AT(ADDR(.initcall.init) – 0xC0000000) { *(.initcall1.init) *(.initcall2.init) *(.initcall3.init) *(.initcall4.init) *(.initcall5.init) *(.initcall6.init) *(.initcall7.init) } __initcall_end = .;
这就告诉我们.initcall.init节又分成了7个子节,而xxx_initcall入口函数指针具体放在哪一个子节里边儿是由xxx_initcall的定义中,__define_initcall宏的参数决定的,比如core_initcall将函数指针放在.initcall1.init子节,device_initcall将函数指针放在了.initcall6.init子节等等。各个子节的顺序是确定的,即先调用.initcall1.init中的函数指针再调用.initcall2.init中的函数指针,等等。不同的入口函数被放在不同的子节中,因此也就决定了它们的调用顺序。
注意:设备驱动程序中常见的module_init(x)函数,查看init.h文件发现,
#define module_init(x)__initcall(x);
#define __initcall(fn) device_initcall(fn)
#define device_initcall(fn) __define_initcall("6",fn,6)
这样推断 module_init 调用优先级为6低于subsys_initcall调用优先级4.
do_initcalls()函数
那些入口函数的调用由do_initcalls函数来完成。
do_initcall函数通过for循环,由__initcall_start开始,直到__initcall_end结束,依次调用识别到的初始化函数。而位于__initcall_start和__initcall_end之间的区域组成了.initcall.init节,其中保存了由xxx_initcall形式的宏标记的函数地址,do_initcall函数可以很轻松的取得函数地址并执行其指向的函数。
.initcall.init节所保存的函数地址有一定的优先级,越前面的函数优先级越高,也会比位于后面的函数先被调用。
由do_initcalls函数调用的函数不应该改变其优先级状态和禁止中断。因此,每个函数执行后,do_initcalls会检查该函数是否做了任何变化,如果有必要,它会校正优先级和中断状态。
另外,这些被执行的函数有可以完成一些需要异步执行的任务,flush_scheduled_work函数则用于确保do_initcalls函数在返回前等待这些异步任务结束。
666 static void __init do_initcalls(void) 667 { 668 initcall_t *call; 669 int count = preempt_count(); 670 671 for (call = __initcall_start; call < __initcall_end; call++) { 672 ktime_t t0, t1, delta; 673 char *msg = NULL; 674 char msgbuf[40]; 675 int result; 676 677 if (initcall_debug) { 678 printk("Calling initcall 0x%p", *call); 679 print_fn_descriptor_symbol(": %s()", 680 (unsigned long) *call); 681 printk("/n"); 682 t0 = ktime_get(); 683 } 684 685 result = (*call)(); 686 687 if (initcall_debug) { 688 t1 = ktime_get(); 689 delta = ktime_sub(t1, t0); 690 691 printk("initcall 0x%p", *call); 692 print_fn_descriptor_symbol(": %s()", 693 (unsigned long) *call); 694 printk(" returned %d./n", result); 695 696 printk("initcall 0x%p ran for %Ld msecs: ", 697 *call, (unsigned long long)delta.tv64 >> 20); 698 print_fn_descriptor_symbol("%s()/n", 699 (unsigned long) *call); 700 } 701 702 if (result && result != -ENODEV && initcall_debug) { 703 sprintf(msgbuf, "error code %d", result); 704 msg = msgbuf; 705 } 706 if (preempt_count() != count) { 707 msg = "preemption imbalance"; 708 preempt_count() = count; 709 } 710 if (irqs_disabled()) { 711 msg = "disabled interrupts"; 712 local_irq_enable(); 713 } 714 if (msg) { 715 printk(KERN_WARNING "initcall at 0x%p", *call); 716 print_fn_descriptor_symbol(": %s()", 717 (unsigned long) *call); 718 printk(": returned with %s/n", msg); 719 } 720 } 721 722 /* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */ 723 flush_scheduled_work(); 724 }
目前研究Linux驱动程序的启动流程,这篇文章对Linux子系统调用顺序进行了详细的讲解,同时也说明了设备驱动程序的调用顺序,很值得收藏。
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