文章详情

短信预约-IT技能 免费直播动态提醒

请输入下面的图形验证码

提交验证

短信预约提醒成功

C语言 module_init函数与initcall案例详解

2024-04-02 19:55

关注

module_init这个函数对做驱动的人来说肯定很熟悉,这篇文章用来跟一下这个函数的实现。

在include/linux/init.h里面有module_init的定义,自然,因为一个module可以在内核启动时自动加载进内核,也可以由我们手动在需要时加载进内核,基于这种场景,内核使用了MODULE这个宏,见代码:


#ifndef MODULE

#ifndef __ASSEMBLY__

...

#define __define_initcall(level,fn,id) \
    static initcall_t __initcall_##fn##id __attribute_used__ \
    __attribute__((__section__(".initcall" level ".init"))) = fn

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

#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 __initcall(fn) device_initcall(fn)

#define module_init(x)    __initcall(x);

#else 

...

#define module_init(initfn)                    \
    static inline initcall_t __inittest(void)        \
    { return initfn; }                    \
    int init_module(void) __attribute__((alias(#initfn)));...

当我们使用make menuconfig来配置内核时,将某个module配置为m时,MODULE这个宏就被定义了,而当配置为y时,则没有定义,具体的实现在kernel的根Makefile(-DMODULE)里。

现在我们先看下第一种情况,即把module配置为m的情况,即else分支的代码。

先看下initcall_t的定义:


typedef int (*initcall_t)(void);

它是一个接收参数为void, 返回值为int类型的函数指针。这样就明白了,其实前两句话只是做了一个检测,当你传进来的函数指针的参数和返回值与initcall_t不一致时,就会有告警。
重点在第三句,是使用alias将initfn变名为init_module,我们知道,kernel 2.4版本之前都是用init_module来加载模块的。这样做应该是为了不用修改load module的那块代码吧。

当我们调用insmod将module加载进内核时,会去找init_module作为入口地址,即是我们的initfn, 这样module就被加载了。

取nvme.ko为例,我们可以通过objdump -t nvme.ko 查看该模块的符号表,发现init_module和nvme_init指向同一个偏移量。如下:

现在看第二种情况,即我们选择将模块编进内核,让它随内核启动而加载。

这种情况下module_init最终会调用__define_initcall宏,这个宏的作用就是将我们的初始化函数放在".initcall" level ".init"中。

在这里是.initcall6.init, 它的位置可以在Vmlinux.lds.h里面找到:


#define INITCALLS                            \
      *(.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)

而INITCALL可以在vmlinux.lds.S里面找到:


.init.text : AT(ADDR(.init.text) - LOAD_OFFSET) {
      __init_begin = .;
    _sinittext = .;
    *(.init.text)
    _einittext = .;
  }
  .init.data : AT(ADDR(.init.data) - LOAD_OFFSET) { *(.init.data) }
  . = ALIGN(16);
  .init.setup : AT(ADDR(.init.setup) - LOAD_OFFSET) {
      __setup_start = .;
    *(.init.setup)
      __setup_end = .;
   }
  .initcall.init : AT(ADDR(.initcall.init) - LOAD_OFFSET) {
      __initcall_start = .;
    INITCALLS
      __initcall_end = .;
  }
  .con_initcall.init : AT(ADDR(.con_initcall.init) - LOAD_OFFSET) {
      __con_initcall_start = .;
    *(.con_initcall.init)
      __con_initcall_end = .;
  }

上面贴出来的代码是系统启动时存放初始化数据的地方,执行完成后不再需要,会被释放掉。根据上面的内存布局,可以列出初始化宏和内存的对应关系:


_init_begin              -------------------

                        |  .init.text       | ---- __init

                        |-------------------|

                        |  .init.data       | ---- __initdata

_setup_start       |-------------------|

                        |  .init.setup      | ---- __setup_param

__initcall_start   |-------------------|

                        |  .initcall1.init  | ---- core_initcall

                        |-------------------|

                        |  .initcall2.init  | ---- postcore_initcall

                        |-------------------|

                        |  .initcall3.init  | ---- arch_initcall

                        |-------------------|

                        |  .initcall4.init  | ---- subsys_initcall

                        |-------------------|

                        |  .initcall5.init  | ---- fs_initcall

                        |-------------------|

                        |  .initcall6.init  | ---- device_initcall

                        |-------------------|

                        |  .initcall7.init  | ---- late_initcall

__initcall_end    |-------------------|

                        |                   |

                        |    ... ... ...    |

                        |                   |

__init_end              -------------------

而各个initcall被调用的地方在kernel_init-》do_basic_setup-》do_initcalls里面:


static void __init do_initcalls(void)
{
    initcall_t *call;
    int count = preempt_count();

    for (call = __initcall_start; call < __initcall_end; call++) {
        ktime_t t0, t1, delta;
        char *msg = NULL;
        char msgbuf[40];
        int result;

        if (initcall_debug) {
            printk("Calling initcall 0x%p", *call);
            print_fn_descriptor_symbol(": %s()",
                    (unsigned long) *call);
            printk("\n");
            t0 = ktime_get();
        }

        result = (*call)();
...
}

到此这篇关于C语言 module_init函数与initcall案例详解的文章就介绍到这了,更多相关C语言 module_init函数与initcall内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网!

阅读原文内容投诉

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

软考中级精品资料免费领

  • 历年真题答案解析
  • 备考技巧名师总结
  • 高频考点精准押题
  • 2024年上半年信息系统项目管理师第二批次真题及答案解析(完整版)

    难度     801人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月26日信息系统项目管理师第2批次考情分析

    难度     348人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月25日信息系统项目管理师第1批次考情分析

    难度     311人已做
    查看
  • 2024年上半年软考高项第一、二批次真题考点汇总(完整版)

    难度     432人已做
    查看
  • 2024年上半年系统架构设计师考试综合知识真题

    难度     220人已做
    查看

相关文章

发现更多好内容

猜你喜欢

AI推送时光机
位置:首页-资讯-后端开发
咦!没有更多了?去看看其它编程学习网 内容吧
首页课程
资料下载
问答资讯