⭐驱动之module_init/module_exit与系统启动关系

在前面helloworld的编写里面，我们使用了两个宏分别是module_init和module_exit，这里分析下为什么使用这两个宏。

在写模块的时候有两个特殊的函数，分别是init_module和cleanup_module，这两个函数分别在insmod的时候和rmmod的时候调用，并且insmod和rmmod只识别这两个特殊的函数，可是我们前面的例子里面并没有这两个函数。怎么会这样呢，那就必须得说说module_init/module_exit了。

一个驱动可以作为一个模块动态的加载到内核里，也可以作为内核的一部分静态的编译进内核，module_init/module_exit也就有了两个含义：

一、动态编译成模块

在内核里有如下定义：

        /* Each module must use one module_init(). */
        #define module_init(initfn) \
                static inline initcall_t __inittest(void) \
                { return initfn; } \
                int init_module(void) __attribute__((alias(#initfn)));

/* This is only required if you want to be unloadable. */
        #define module_exit(exitfn) \
                static inline exitcall_t __exittest(void) \
                { return exitfn; } \
                 void cleanup_module(void) __attribute__((alias(#exitfn)));

 

首先我们可以发现发现module_init有两个含义：

1、验证加载函数的格式

static inline initcall_t __inittest(void) \

{ return initfn; }

这个函数的作用是验证我们穿过来的加载函数格式是否正确，linux内核规定加载函数的的原型是：

typedef int (*initcall_t)(void);

所以我们写加载函数的时候必须是返回值为int参数为void的函数，这个在内核里要求比较严格，所以我们写加载函数的时候必须按照这个约定。

2、定义别名

int init_module(void) __attribute__((alias(#initfn)));

这段代码的作用是给我们的加载函数定义一个别名，别名就是我们前面提到的init_module，这样insmod就能够执行我们的加载函数了。

module_exit的作用和module_init一样，同样也是验证函数格式和定义别名。

二、静态编译

在静态编译的时候module_init的定义如下：
        #define module_init(x) __initcall(x);
        #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

通过这些段代码，我们能够看出最终的结果是将我们的使用module_init修饰的函数指针链接到一个叫.initcall的段里，也就是说最终所以的使用module_init修饰的函数指针都被链接在这个段里，最终内核在启动的时候顺序调用所有链接在这个段里的函数，实现设备的初始化。

module_exit在静态编译的时候没有意义,因为静态编译的驱动无法卸载!

 显然 对动态加载的模块是无效的；

Init.h中有相关initcall的启动次序，在system.map中可看出具体的__initcall指针的前后次序

 

#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)

 

module_init在的启动序号为6，它的展开后就是__define_initcall("6",fn,6)

#definedevice_initcall(fn) __define_initcall("6",fn,6)

#define__initcall(fn) device_initcall(fn)

#definemodule_init(x) __initcall(x);

Kernel通过调用do_initcalls(void)加载模块，具体流程如下图：

 

 

 

static void__init do_initcalls(void)

{

initcall_t*fn;

for (fn =__early_initcall_end; fn < __initcall_end; fn++)

do_one_initcall(*fn);

/* Makesure there is no pending stuff from the initcall sequence */

flush_scheduled_work();

}

因此驱动模块在Kernel启动过程中的启动次序是非常靠后的

 

具体的每个驱动的启动次序可以从system.map看出，特别对于同一个优先级的各类驱动：

c003288ct __initcall_i2c_init2

c00328b0 t__initcall_video_early_init3

c00328b4 t__initcall_video2_early_init3

c00328b8t __initcall_aml_i2c_init3

c0032c18t __initcall_i2c_dev_init6

c0032c28 t__initcall_videodev_init6

c0032c30t __initcall_v4l2_i2c_drv_init6

c0032c34t __initcall_v4l2_i2c_drv_init6

c0032d24 t__initcall_video_init6

c0032d28 t__initcall_video2_init6

对于同一级别的 __initcall的次序 主要由MakeFile中.o文件的链接次序决定，具体看Kernel下的主Makefile ---- Build vmlinux

以及kernel/driver 下的obj-y

 

/* end */

 

转载于:https://www.cnblogs.com/Ph-one/p/6112522.html