驱动之module_init/module_exit

本文解析了Linux内核中模块加载与卸载的过程,详细介绍了module_init和module_exit宏的作用,包括它们如何帮助模块在动态编译时与内核交互,以及在静态编译时如何组织初始化函数。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

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!

<think>好的,我需要回答用户关于Linux内核中module_initmodule_exit宏的作用,以及vin_hw_drv_init和vin_hw_drv_exit函数用途的问题。首先,我需要回顾一下module_initmodule_exit的基本知识。这两个宏用于指定内核模块的初始化和退出函数。当模块被加载时,module_init指定的函数会被调用,而卸载时module_exit指定的函数会被调用。这有助于资源的管理和初始化的执行。 接下来,用户提到了vin_hw_drv_init和vin_hw_drv_exit这两个函数。根据命名惯例,vin可能代表Video Input,可能与视频输入子系统相关。hw_drv可能指的是硬件驱动。因此,这两个函数可能是视频输入硬件驱动的初始化和退出函数。需要确认这些函数是否在某个特定的驱动代码中被定义,并查看它们的具体实现。例如,vin_hw_drv_init可能负责注册驱动、初始化硬件、分配资源等,而vin_hw_drv_exit则可能负责释放资源、注销驱动等操作。 然后,用户提供的引用中有一些代码片段。引用[1]中的代码展示了platform_driver的注册和注销过程,使用了module_initmodule_exit宏,并调用了platform_driver_register和platform_driver_unregister函数。这可以作为例子来说明module_initmodule_exit的用法。引用[3]提到了i2c驱动相关的结构体和机制,这可能与驱动初始化的其他部分有关联,但暂时不直接相关。引用[4]中的FIFO寄存器操作可能涉及硬件初始化和清理,类似vin_hw_drv_init/exit中的操作。 需要结合这些引用内容,尤其是引用[1]中的platform驱动示例,来解释module_initmodule_exit的作用。然后,推测vin_hw_drv_init/exit可能的功能,比如初始化视频输入硬件、注册设备、设置中断、配置寄存器等,而退出函数则进行相反的操作,如释放中断、注销设备、关闭硬件等。此外,可能需要提到这些函数如何被module_initmodule_exit宏包装,从而在模块加载和卸载时自动调用。 还要注意用户之前的问题涉及V4L2相关的内容,而vin可能与视频输入子系统相关,因此vin_hw_drv_init/exit可能属于V4L2框架下的某个驱动模块。需要确保回答中提及可能的框架关联,如V4L2、平台驱动等。 最后,生成相关问题时要围绕驱动初始化和退出机制、模块宏的使用、具体驱动函数的作用等方面展开,帮助用户深入理解。</think>### Linux内核模块初始化的核心机制解析 #### 1. `module_init`/`module_exit` 的核心作用 `module_init` 和 `module_exit` 是Linux内核模块开发中的关键宏定义,其作用如下: | 宏定义 | 作用描述 | 触发场景 | |------------------|--------------------------------------------------------------------------|--------------------| | `module_init(X)` | 标记模块加载时执行的初始化函数(如资源分配、设备注册) | `insmod` 或系统启动时加载驱动 | | `module_exit(Y)` | 标记模块卸载时执行的清理函数(如资源释放、设备注销) | `rmmod` 或系统关闭时卸载驱动 | **代码示例**(引用[1]的初始化逻辑): ```c static int __init platform_drv_init(void) { platform_driver_register(&demo_drv); return 0; } module_init(platform_drv_init); // 标记为模块初始化入口 ``` #### 2. `vin_hw_drv_init`/`vin_hw_drv_exit` 的典型实现 这两个函数通常是 **视频输入(Video Input, VIN)硬件驱动** 的初始化和清理入口,具体功能如下: - **`vin_hw_drv_init` 典型操作** 1. **硬件探测**:通过 `of_device_id` 匹配设备树节点(DTS) 2. **资源分配**:申请内存映射(`ioremap`)、中断(`request_irq`) 3. **注册操作**:向V4L2框架注册设备(`video_register_device`) 4. **初始化寄存器**:配置图像传感器接口(如MIPI CSI-2时序)[^3][^4] - **`vin_hw_drv_exit` 典型操作** 1. **注销设备**:调用 `video_unregister_device` 2. **释放资源**:释放中断(`free_irq`)、解除内存映射(`iounmap`) 3. **关闭硬件**:重置传感器控制引脚(如拉低复位信号) **代码结构示例**(结合引用[1][4]): ```c static int __init vin_hw_drv_init(void) { // 1. 注册平台驱动 platform_driver_register(&vin_driver); // 2. 映射寄存器 vin_base = ioremap(VIN_REG_BASE, VIN_REG_SIZE); // 3. 配置MIPI CSI-2总线(引用[4]的FIFO初始化逻辑) write_reg(vin_base + FIFO_CTRL_REG, 0x00); // 清空FIFO指针 // 4. 注册V4L2设备 video_register_device(&vin_vdev, VFL_TYPE_VIDEO, -1); return 0; } static void __exit vin_hw_drv_exit(void) { video_unregister_device(&vin_vdev); iounmap(vin_base); platform_driver_unregister(&vin_driver); } module_init(vin_hw_drv_init); module_exit(vin_hw_drv_exit); ``` #### 3. 模块初始化与硬件驱动的层级关系 $$ \begin{aligned} &\text{内核模块加载} \xrightarrow{\text{module\_init}} \text{vin\_hw\_drv\_init} \\ &\quad \rightarrow \text{注册平台驱动} \ (\text{platform\_driver\_register}) \quad \text{(引用[1])} \\ &\quad \rightarrow \text{初始化硬件接口} \ (\text{ioremap, 寄存器配置}) \quad \text{(引用[4])} \\ &\quad \rightarrow \text{集成V4L2框架} \ (\text{video\_register\_device}) \end{aligned} $$ #### 4. 关键调试技巧 - **动态调试**:使用 `nvt_dbg` 宏(引用[2])记录初始化过程: ```c nvt_dbg(INFO, "VIN驱动初始化完成,基地址=0x%p\n", vin_base); ``` - **依赖管理**:通过 `MODULE_DEVICE_TABLE` 声明设备树兼容性: ```c static const struct of_device_id vin_of_match[] = { { .compatible = "soc,vin-hw" }, {} }; MODULE_DEVICE_TABLE(of, vin_of_match); ``` --- ### 相关问题 1. 如何通过设备树(Device Tree)配置VIN驱动的硬件参数? 2. 在V4L2框架中,`video_register_device` 如何与用户空间交互? 3. 驱动模块卸载时未正确释放中断会导致什么问题? 4. 如何在内核模块中使用调试宏(如`nvt_dbg`)实现分级日志输出?
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值