内核启动组件式初始化.doc

Linux内核源码中多处会看到诸如_init,_initdata,_exitdata的关键字，大部分这样的关键字定义在include/linux/init.h头文件中,它们都会在编译连接阶段被实现处理。#define _init _section(.init.text) _cold notrace _init标记的数据被存储在.init.text节#define _initdata _section(.init.data) _initdata标记的数据被存储在.init.data节#define _initconst _section(.init.rodata) _initconst标记的数据被存储在.init.rodata节#define _exitdata _section(.exit.data) _exitdata标记的数据被存储在.exit.data节#define _exit_call _used _section(.exitcall.exit) _exit_call_used标记的数据被存储在.exitcall.exit节我们也经常看到许多诸如subsystem_initcall(fn)的语句，fn为某个函数的名称，也可以在init.h中找到它的踪影。#define _define_initcall(level,fn,id) static initcall_t _initcall_#fn#id _used _attribute_(_section_(.initcall level .init) = fn#define early_initcall(fn) _define_initcall(early,fn,early)#define pure_initcall(fn) _define_initcall(0,fn,0)#define core_initcall(fn) _define_initcall(1,fn,1)#define subsys_initcall(fn) _define_initcall(4,fn,4)#define core_initcall_sync(fn) _define_initcall(1s,fn,1s).#define late_initcall_sync(fn) _define_initcall(7s,fn,7s)#define _initcall(fn) device_initcall(fn)#define _exitcall(fn) static exitcall_t _exitcall_#fn _exit_call = fn可以看出每个与_define_initcall相关的注册函数都被解释为 :static initcall_t _initcall_fn_id, 入口地址将被存储在.initcalllevel.init节中。我们常在Linux模块中用到的module_init和module_exit的真身也可以看到：#define module_init(x) _initcall(x);#define module_exit(x) _exitcall(x);init.h中还有一些代码设计boot与kernel的参数交换例如：#define _setup_param(str, unique_id, fn, early) static const char _setup_str_#unique_id _initconst _aligned(1) = str; static struct obs_kernel_param _setup_#unique_id _used _section(.init.setup) _attribute_(aligned(sizeof(long) = _setup_str_#unique_id, fn, early #define _setup(str, fn) _setup_param(str, fn, fn, 0)/* NOTE: fn is as per module_param, not _setup! Emits warning if fn* returns non-zero. */#define early_param(str, fn) _setup_param(str, fn, fn, 1)/* Relies on boot_command_line being set */void _init parse_early_param(void);void _init parse_early_options(char *cmdline);我们经常用到的early_param,_setup用于处理boot传递过来的参数内核启动后进入组件式初始化的过程如下图所示：组件的初始化有以下三类：1.来着bootloader传递的参数，使用do_early_param函数从_setup_start_setup_end区间搜索完成。2.中断和时钟的初始化3.普通的初始化函数，这些主要是通过do_initcalls()函数完成的。第一类初始化中，bootloader传递给kernel的参数格式为A=B，内核通过_setup和early_param标记来识别参数对应的函数。相当于我们所说的绑定。#define _setup(str,fn) _setup_param(str,fn,fn,0)#define early_param(str,fn) _setup_param(str,fn,fn,1)两者的差别就在最后一个参数,_setup_param内容如下：#define _setup_param(str,unique_id,fn,early) static char _setup_str_#unique_id_initdata_aligned1=str; static struct obs_kernel_param _setup_#unique_id /实例名称 _used_section(.init.setup) /存放到.init.setup节 _attribute_(aligned(sizeof(long) /对其要求 =_setup_str_#unique_id, fn, early 可以看出查遍就在 obs_kernel_param数据结构的early成员是否置1。再看一下obs_kernel_param的细节：struct obs_kernel_param const char *str; int (*setup_func)(char *);/slot用于绑定对应的函数 int early;/执行优先级的标记可见被early_param修饰的函数要先于被_setup标记修饰的函数，以下是两种函数的调用过程：对以early_param修饰的函数，是由do_early_param(.)一般的函数若要在内核启动时背do_early_param调用，需使用early_param(.)注册“一个典型的例子是：调试信息的的显示：在linux_cmdline中如果加入了debug那么内核启动的信息将逐一打印出来，具体实现是这样的：static int _init debug_kernel(char *str) console_loglevel = 10; return 0;earl