编译到内核中的驱动程序的 init 函数调用答案

【问题标题】：init function invocation of drivers compiled into kernel编译到内核中的驱动程序的 init 函数调用
【发布时间】：2015-01-22 16:29:46
【问题描述】：

在 Linux 中，如果设备驱动程序被构建为可加载的内核模块，那么在插入设备驱动程序内核模块时，内核将调用设备驱动程序的 init 函数，如module_init() 宏所指出的那样。

这对于静态编译到内核中的设备驱动程序如何工作？他们的init函数是怎么调用的？

【问题讨论】：

标签： linux operating-system linux-kernel linux-device-driver

【解决方案1】：

内置驱动程序的init 例程仍然可以使用module_init() 宏来声明该入口点。或者，当驱动程序永远不会被编译为可加载模块时，驱动程序可以使用device_initcall()。或者要在启动序列的早期移动其初始化，驱动程序可以使用subsys_initcall()。

在include/linux/init.h 中，调用这些init 例程的顺序描述为：

/* initcalls are now grouped by functionality into separate 
 * subsections. Ordering inside the subsections is determined
 * by link order. 
 * For backwards compatibility, initcall() puts the call in 
 * the device init subsection.
 *
 * The `id' arg to __define_initcall() is needed so that multiple initcalls
 * can point at the same handler without causing duplicate-symbol build errors.
 */

我假设设备驱动的这些子部分对应于Linux内核源代码树的drivers目录中的子目录，并且链接顺序记录在drivers 中每个子目录的 built-in.o 文件。因此，在内核启动期间，每个内置驱动程序的 init 例程最终都由init/main.c 中的do_initcalls() 执行。

设备驱动程序的init 例程负责探测系统以验证硬件设备是否确实存在。当探测失败时，驱动程序不应分配任何资源或注册任何设备。

更新：
在内核命令行上传递选项“initcall_debug”将导致每个 initcall 的计时信息打印到控制台。 initcalls 用于初始化静态链接的内核驱动程序和子系统，并为 Linux 引导过程贡献大量时间。输出如下：

calling  tty_class_init+0x0/0x44 @ 1
initcall tty_class_init+0x0/0x44 returned 0 after 9765 usecs
calling  spi_init+0x0/0x90 @ 1
initcall spi_init+0x0/0x90 returned 0 after 9765 usecs

参考：http://elinux.org/Initcall_Debug

【讨论】：

假设我想使用 device_initcall 作为驱动程序，我有一个问题。您需要在 boardfile 的哪个部分调用此驱动程序。
通过 "boardfile"，我假设您指的是通常在启动过程的早期调用的 arch 或 mach 或板初始化代码。 do_initcalls() in init/main.c 通常发生在大部分硬件初始化之后。内核代码很少被结构化来调用驱动程序，除非它是ops 函数或其他模块接口入口点。您真正要问的是哪种“电话”？
是的，你有 wrt 板文件。并且很清楚 do_initcalls 何时会被调用。 What kind of "call" are you really asking about?为此我想这样提出问题：假设我有3种switch_dev类型的设备（它们的状态需要导出到用户空间）。在这里，设备 1 调用 device_initcall（提供了使对象 switch_dev->kobj 可用于其他 2 个设备的例程）。其他两个设备使用普通的 module_init。我的兴趣是将 device_initcall 例程移动到板文件并为所有 3 使用 module_init。如何做到这一点？
@zair - 您可能应该开始一个新问题，并提供详细信息和要求。一般来说，你不应该将设备初始化的东西移动到板文件中。这可能是糟糕的代码结构，因为您不希望非必要代码影响内核的早期启动。

【解决方案2】：

由内核 init.h 中的 cmets 指定

"module_init() 将在 do_initcalls() 期间（如果内置）或在模块中调用插入时间（如果是模块）。”

如果你查看 init.h 那么你会看到

定义 module_init(x) __initcall(x);

如果你仔细观察的话

定义 __initcall(fn) device_initcall(fn)

和

定义 device_initcall(fn) __define_initcall("6",fn,6)

所以基本上模块 init 只会在启动时导致 initcall（注意：仅适用于静态编译的模块）。

【讨论】：