Linux内核(12) - 子系统的初始化之那些入口函数

内核选项的解析完成之后,各个子系统的初始化即进入第二部分—入口函数的调用。通常USB、PCI这样的子系统都会有一个名为subsys_initcall的入口,如果你选择它们作为研究内核的切入点,那么就请首先找到它。

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

__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。

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 }

原文地址:https://www.cnblogs.com/alantu2018/p/8448814.html

时间: 2024-11-07 02:37:13

Linux内核(12) - 子系统的初始化之那些入口函数的相关文章

Linux内核(11) - 子系统的初始化之内核选项解析

首先感谢国家.其次感谢上大的钟莉颖,让我知道了大学不仅有校花,还有校鸡,而且很多时候这两者其实没什么差别.最后感谢清华女刘静,让我深刻体会到了素质教育的重要性,让我感到有责任写写子系统的初始化. 各个子系统的初始化是内核整个初始化过程必然要完成的基本任务,这些任务按照固定的模式来处理,可以归纳为两个部分:内核选项的解析以及那些子系统入口(初始化)函数的调用. 内核选项 Linux允许用户传递内核配置选项给内核,内核在初始化过程中调用parse_args函数对这些选项进行解析,并调用相应的处理函数

Linux内核(13) - 子系统的初始化之以PCI子系统为例

由Kconfig这张地图的分布来看,PCI这块儿的代码应该分布在两个地方,drivers/pci和arch/i386/pci,两岸三地都属于一个中国,不管是drivers/pci那儿的,还是arch/i386/pci那儿的,也都只属于一个PCI子系统,本着一个中国的原则,咱们要统筹的全面的考察分析位于两个地方的代码,于是,这些远远突破了五位数的代码左看右看横看竖看都显得那么的阴森恐怖,不过人家咋说也是整个一PCI子系统,就像走在T台上的芙蓉姐姐和杨二车那姆一样,看起来恐怖但也是很有内涵的,岂能够

Linux 内核无线子系统

Linux 内核无线子系统 浅谈 Linux 内核无线子系统 Table of Contents 1. 全局概览 2. 模块间接口 3. 数据路径与管理路径 4. 数据包是如何被发送? 5. 谈谈管理路径 6. 数据包又是如何被接收? 7. 总结一下 Linux 内核是如何实现无线网络接口呢?数据包是通过怎样的方式被发送和接收呢?刚开始工作接触 Linux 无线网络时,我曾迷失在浩瀚的基础代码中,寻找具有介绍性的材料来回答如上面提到的那些高层次的问题.跟踪探索了一段时间的源代码后,我写下了这篇总

(转)浅谈 Linux 内核无线子系统

前言 Linux 内核是如何实现无线网络接口呢?数据包是通过怎样的方式被发送和接收呢? 刚开始工作接触 Linux 无线网络时,我曾迷失在浩瀚的基础代码中,寻找具有介绍性的材料来回答如上面提到的那些高层次的问题. 跟踪探索了一段时间的源代码后,我写下了这篇总结,希望在 Linux 无线网络的工作原理上,读者能从这篇文章获得一个具有帮助性的概览. 1.全局概览 在开始探索 Linux 无线具体细节之前,让我们先来把握一下 Linux 无线子系统整体结构.如图1,展示了 Linux 无线子系统各个模

linux内核DCB子系统

网络设备是怎么利用linux内核的DCB子系统,来达到融合网络流量的各种各样的QoS需求的?融合网卡或者存储流量是否也可以使用到DCB子系统的,他们是怎样工作的?本文将对上面这两个问题进行解答:本文首先大体介绍了DCB机制和它的使用环境:然后介绍一个使用DCB的应用程序lldpad的例子:再然后介绍一个DCB子系统中重要的数据结构:最后介绍DCB内核模块和驱动的具体实现. Overview 在整个DCB过程中,是要把各种各样的流量,可能是FCoE流量,可能是一般的TCP流量,还可能是其他的视频流

linux内核I2C子系统学习(三)

写设备驱动: 四部曲: 构建i2c_driver 注册i2c_driver 构建i2c_client ( 第一种方法:注册字符设备驱动.第二种方法:通过板文件的i2c_board_info填充,然后注册) 注销i2c_driver 具体如下: ●    构建i2c_driver static struct i2c_driver pca953x_driver = {                 .driver = {                                     .n

linux内核镜像的加载地址和入口地址

copy from :https://blog.csdn.net/whahu1989/article/details/85255538  https://wenku.baidu.com/view/2670021c195f312b3069a532.html linux内核启动时几个关键地址  1.名词解释ZTEXTADDR  解压代码运行的开始地址.没有物理地址和虚拟地址之分,因为此时MMU处于关闭状态.这个地址不一定时RAM的地址,可以是支持读写寻址的flash等存储中介. ZRELADDR 

嵌入式Linux内核I2C子系统详解

1.1 I2C总线知识 1.1.1  I2C总线物理拓扑结构     I2C总线在物理连接上非常简单,分别由SDA(串行数据线)和SCL(串行时钟线)及上拉电阻组成.通信原理是通过对SCL和SDA线高低电平时序的控制,来产生I2C总线协议所需要的信号进行数据的传递.在总线空闲状态时,这两根线一般被上面所接的上拉电阻拉高,保持着高电平. 1.1.2  I2C总线特征    I2C总线上的每一个设备都可以作为主设备或者从设备,而且每一个设备都会对应一个唯一的地址(可以从I2C器件的数据手册得知),主

【Linux内核】从开机加电到main函数执行(1)

从开机加电到main函数执行(1) 启动BIOS,准备中断 BIOS的任务是将硬盘中的操作系统加载到内存中. BIOS加载中断处理程序 BIOS的启动由硬件完成.8086系列在加电时进入16位实模式,将CS置为0xFFFF,IP置为0x0000, CS:IP指向0xFFFF0,指向了BIOS对应的地址. CS是代码段寄存器,IP是指令指针寄存器,两者组合形成的地址是要执行的指令的内存地址,在实模式下是绝对地址 如果这个位置没有可执行代码会就此死机.有代码的话就会执行.BIOS会执行自检程序,检查