Linux initcall执行顺序分析

川长思鸟来 2021-12-10 21:27 257阅读 0赞

# Linux initcall执行顺序分析 #

## 1 Linux关于initcall的定义 ##

/include/linux/init.h
    
    #define pure_initcall(fn)				__define_initcall(fn, 0)
    
    #define core_initcall(fn)				__define_initcall(fn, 1)
    #define core_initcall_sync(fn)		__define_initcall(fn, 1s)
    
    #define postcore_initcall(fn)			__define_initcall(fn, 2)
    #define postcore_initcall_sync(fn)		__define_initcall(fn, 2s)
    
    #define arch_initcall(fn)				__define_initcall(fn, 3)
    #define arch_initcall_sync(fn)		__define_initcall(fn, 3s)
    
    #define subsys_initcall(fn)			__define_initcall(fn, 4)
    #define subsys_initcall_sync(fn)		__define_initcall(fn, 4s)
    
    #define fs_initcall(fn)				__define_initcall(fn, 5)
    #define fs_initcall_sync(fn)			__define_initcall(fn, 5s)
    
    #define rootfs_initcall(fn)			__define_initcall(fn, rootfs)
    #define device_initcall(fn)			__define_initcall(fn, 6)
    #define device_initcall_sync(fn)		__define_initcall(fn, 6s)
    
    #define late_initcall(fn)				__define_initcall(fn, 7)
    #define late_initcall_sync(fn)			__define_initcall(fn, 7s)

以上定义，数字越小，其优先级越高，高优先级的优先执行，同等优先级的则根据Kernel下的Makefile中.o文件的链接次序决定。

而常用的module\_init在启动序号为6，其展开后就是\_\_define\_initcall(“6”, fn, 6)，具体如下：

/include/linux/module.h：#define module_init(x) __initcall(x)
    /include/linux/init.h:#define __initcall(fn) device_initcall(fn)
    /include/linux/init.h:#define device_initcall(fn) __define_initcall("6",fn,6)

\_\_define\_initcall的原型如下：

#define __define_initcall(fn, id) \
    	static initcall_t __initcall_##fn##id __used \
    	__attribute__((__section__(".initcall" #id ".init"))) = fn;

该宏将函数重新组装成\_\_initcall为前缀，等级为后缀的函数名，并把此函数的定义到代码段.initcallX.init中。  
以module\_init为例进行分析：  
Module\_init的函数名组装为：\_\_initcall\_xxx6\_used，其代码段为.initcall6.init里面。

而.initcall6.init代码段则将在vmlinux.lds的链接文件中体现，具体如下：  
arch/arm/kernel/vmlinux.lds  
\_\_initcall\_start = .; \*(.initcallearly.init) \_\_initcall0\_start = .; \*(.initcall0.init) \*(.initcall0s.init) \_\_initcall1\_start = .; \*(.initcall1.init) \*(.initcall1s.init) \_\_initcall2\_start = .; \*(.initcall2.init) \*(.initcall2s.init) \_\_initcall3\_start = .; \*(.initcall3.init) \*(.initcall3s.init) \_\_initcall4\_start = .; \*(.initcall4.init) \*(.initcall4s.init) \_\_initcall5\_start = .; \*(.initcall5.init) \*(.initcall5s.init) \_\_initcallrootfs\_start = .; \*(.initcallrootfs.init) \*(.initcallrootfss.init) \_\_initcall6\_start = .; \*(.initcall6.init) \*(.initcall6s.init) \_\_initcall7\_start = .; \*(.initcall7.init) \*(.initcall7s.init) \_\_initcall\_end = .;

## 2 initcall函数调用过程 ##

Linux-4.14调用过程：  
相关代码在/init/main.c中：

*  start\_kenrel->rest\_init-> kernel\_init -> kernel\_init\_freeable ->do\_basic\_setup->do\_initcalls

Linux-3.4.19调用过程：

*  start\_kenrel->rest\_init-> kernel\_init ->do\_basic\_setup->do\_initcalls
    
        /*
           * Ok, the machine is now initialized. None of the devices
           * have been touched yet, but the CPU subsystem is up and
           * running, and memory and process management works.
           *
           * Now we can finally start doing some real work..
           */
          static void __init do_basic_setup(void)
          {
          	cpuset_init_smp();
          	usermodehelper_init();
          	shmem_init();
          	driver_init();
          	init_irq_proc();
          	do_ctors();
          	usermodehelper_enable();
          	do_initcalls();
          }

//遍历从低等级到高等级的初始化函数

static void __init do_initcalls(void)
    {
    	int level;
    
    	for (level = 0; level < ARRAY_SIZE(initcall_levels) - 1; level++)
    		do_initcall_level(level);
    }

//遍历同等级的初始化函数

static void __init do_initcall_level(int level)
    {
    	extern const struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
    	initcall_t *fn;
    
    	strcpy(static_command_line, saved_command_line);
    	parse_args(initcall_level_names[level],
    		   static_command_line, __start___param,
    		   __stop___param - __start___param,
    		   level, level,
    		   repair_env_string);
    
    	for (fn = initcall_levels[level]; fn < initcall_levels[level+1]; fn++)
    		do_one_initcall(*fn);
    }

//执行一个初始化函数

int __init_or_module do_one_initcall(initcall_t fn)
    {
    	int count = preempt_count();
    	int ret;
    
    	if (initcall_debug)
    		ret = do_one_initcall_debug(fn);
    	else
    		ret = fn();//执行具体的初始化函数
    
    	msgbuf[0] = 0;
    
    	if (ret && ret != -ENODEV && initcall_debug)
    		sprintf(msgbuf, "error code %d ", ret);
    
    	if (preempt_count() != count) {
    		strlcat(msgbuf, "preemption imbalance ", sizeof(msgbuf));
    		preempt_count() = count;
    	}
    	if (irqs_disabled()) {
    		strlcat(msgbuf, "disabled interrupts ", sizeof(msgbuf));
    		local_irq_enable();
    	}
    	if (msgbuf[0]) {
    		printk("initcall %pF returned with %s\n", fn, msgbuf);
    	}
    
    	return ret;
    }