如何调整Linux内核启动中的驱动初始化顺序？

刘盼

发布于 2020-04-13 13:55:17

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发布于 2020-04-13 13:55:17

文章被收录于专栏：人人都是极客

如何调整Linux内核启动中的驱动初始化顺序？【问题】此处我要实现的是将芯片的ID用于网卡MAC地址，网卡驱动是enc28j60_init。但是，读取芯片ID的函数，在as352x_afe_init模块中，所以要先初始化as352x_afe_init。此处，内核编译完之后，在生成的system.map中可以看到， enc28j60_init在as352x_afe_init之前，所以，无法去读芯片ID。所以我们的目标是，将as352x_afe_init驱动初始化放到enc28j60_init之前，然后才能读取芯片ID，才能用于网卡初始化的时候的，将芯片ID设置成网卡MAC地址。【解决过程】【1】最简单想到的，是内核里面的 arch\arm\mach-as352x\core.c 中，去改devices设备列表中的顺序。 enc28j60_init对应的是ssp_device，因为网卡初始化用到的是SPI驱动去进行和通讯的。 as352x_afe_init对应的是afe_device。原先是：

static struct platform_device *devices[] ={  &uart_device,  &nand_device,  &afe_device,  &audio_device,  &usb_device,  &as352xkbd_device,  &ssp_device,};

把afe改到最前面：

static struct platform_device *devices[] ={  &afe_device,  &uart_device,  &nand_device,  &audio_device,  &usb_device,  &as352xkbd_device,  &ssp_device,};

但是，实际结果是，没有任何影响，连systemp.map生成的，那么模块初始化顺序，都没有任何变化。也就说明，想要实现驱动加载顺序的改变，改core.c里面的设备列表顺序是没有用的。【2】在网上看到很多帖子，其说明的也很清楚了，就是： Linux内核为不同驱动的加载顺序对应不同的优先级，定义了一些宏： include\linux\init.h

#define pure_initcall(fn)   __define_initcall("0",fn,1)
#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)
#define __initcall(fn) device_initcall(fn)

把自己的驱动的函数名用这些宏去定义之后，就会对应不同的加载时候的优先级。其中，我们写驱动中所用到的module_init对应的是 #define module_init(x) __initcall(x); 而 #define __initcall(fn) device_initcall(fn) 所以，驱动对应的加载的优先级为6 在上面的不同的优先级中，数字越小，优先级越高。同一等级的优先级的驱动，加载顺序是链接过程决定的，结果是不确定的，我们无法去手动设置谁先谁后。不同等级的驱动加载的顺序是先优先级高，后优先级低，这是可以确定的。所以，像我们之前在驱动中用：

module_init(i2c_dev_init);module_init(as352x_afe_init);module_init(as352x_afe_i2c_init);
module_init(enc28j60_init);

所以，大家都是同一个优先级去初始化，最后这些驱动加载的顺序，可以查看在根目录下，生成的system.map：

。。。c00197d8 t __initcall_alignment_init5。。。。。c00197f4 t __initcall_default_rootfsrootfsc00197f8 t __initcall_timer_init_sysfs6c00197fc t __initcall_clock_dev_init6。。。c00198d8 t __initcall_loop_init6c00198dc t __initcall_net_olddevs_init6c00198e0 t __initcall_loopback_init6c00198e4 t __initcall_enc28j60_init6。。。c0019900 t __initcall_as352x_spi_init6c0019904 t __initcall_spidev_init6。。。c0019920 t __initcall_i2c_dev_init6c0019924 t __initcall_as352x_afe_i2c_init6c0019928 t __initcall_as352x_afe_init6。。。c0019970 t __initcall_random32_reseed7c0019974 t __initcall_seqgen_init7c0019978 t __initcall_rtc_hctosys7c001997c T __con_initcall_startc001997c t __initcall_con_initc001997c T __initcall_end。。。

此处就是由于 c0019920 t __initcall_i2c_dev_init6 c0019924 t __initcall_as352x_afe_i2c_init6 c0019928 t __initcall_as352x_afe_init6 在c00198e4 t __initcall_enc28j60_init6之前，所以我这里才要去改。。。知道原理，能想到的，就是要么把as352x_afe_init改到enc28j60_init之前一级，即优先级为5。即在驱动中，调用：fs_initcall(as352x_afe_init)；要么把enc28j60_init改到as352x_afe_init之后，即优先级为7即在驱动中，调用：late_initcall(enc28j60_init)；但是，此处麻烦就麻烦在，如果把as352x_afe_init改到enc28j60_init之前一级，发现后面网卡初始化enc28j60_init中，虽然读取芯片ID对了，但是后面的IP-auto configure 有问题。所以放弃。如果把enc28j60_init改到as352x_afe_init之后，但是，从system.map中看到的是，优先级为7的驱动中，明显有几个驱动，也是和网卡初始化相关的，所以，这样改，尝试后，还是失败了。所以，没法简单的通过调整现有的驱动的顺序，去实现顺序的调整。最后，被逼无奈，想到了一个可以实现我们需求的办法，那就是，单独定义一个优先级，把afe相关的初始化都放到那里面去，这样，就可以保证，其他没什么相关的冲突了。最后证实，这样是可以实现目的的。

具体添加一个新的优先级的步骤如下： 1.定义新的优先级 include\linux\init.h中：

#define pure_initcall(fn)   __define_initcall("0",fn,1)
#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)#if 1#define prev_device_initcall(fn)   __define_initcall("6",fn,6)#define prev_device_initcall_sync(fn) __define_initcall("6s",fn,6s)#define device_initcall(fn)   __define_initcall("7",fn,7)#define device_initcall_sync(fn) __define_initcall("7s",fn,7s)#define late_initcall(fn)   __define_initcall("8",fn,8)#define late_initcall_sync(fn)   __define_initcall("8s",fn,8s)
#else#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)#endif

2.用对应新的宏，定义我们的驱动：

prev_device_initcall(i2c_dev_init);prev_device_initcall(as352x_afe_i2c_init);prev_device_initcall(as352x_afe_init);

做到这里，本以为可以了，但是编译后，在system.map中，发现之前优先级为7的那几个函数，被放到system.map最后了，而不是预想的，在优先级7之后，在

c001997c T __con_initcall_startc001997c t __initcall_con_initc001997c T __initcall_end

之前。最后，发现时没有把对应的链接文件中的宏加进去：

3.include\asm-generic\vmlinux.lds.h

#if 1#define INITCALLS        \*(.initcall0.init)       \*(.initcall0s.init)       \*(.initcall1.init)       \*(.initcall1s.init)       \*(.initcall2.init)       \*(.initcall2s.init)       \*(.initcall3.init)       \*(.initcall3s.init)       \*(.initcall4.init)       \*(.initcall4s.init)       \*(.initcall5.init)       \*(.initcall5s.init)       \*(.initcallrootfs.init)       \*(.initcall6.init)       \*(.initcall6s.init)       \*(.initcall7.init)       \*(.initcall7s.init)       \*(.initcall8.init)       \*(.initcall8s.init)
#else
#define INITCALLS        \*(.initcall0.init)       \*(.initcall0s.init)       \*(.initcall1.init)       \*(.initcall1s.init)       \*(.initcall2.init)       \*(.initcall2s.init)       \*(.initcall3.init)       \*(.initcall3s.init)       \*(.initcall4.init)       \*(.initcall4s.init)       \*(.initcall5.init)       \*(.initcall5s.init)       \*(.initcallrootfs.init)       \*(.initcall6.init)       \*(.initcall6s.init)       \*(.initcall7.init)       \*(.initcall7s.init)
#endif

最后，再重新编译，就可以实现我们要的，和afe相关的驱动初始化，都在网卡enc28j60_init之前了。也就可以在网卡里面读芯片ID了。当然，对应编译生成的system.map文件中，对应的通过module_init定义的驱动，优先级也都变成7了。而late_initcall对应优先级8了。注：当前开发板arm的板子，所以，对应的load 脚本在：

linux-2.6.28.4\arch\arm\kernel\vmlinux.lds 看起来，应该是这个文件： linux-2.6.28.4\arch\arm\kernel\vmlinux.lds.S 生成上面那个脚本的。vmlinux.lds中的这一行：

__initcall_start = .;   *(.initcallearly.init) __early_initcall_end = .; *(.initcall0.init) *(.initcall0s.init) *(.initcall1.init) *(.initcall1s.init) *(.initcall2.init) *(.initcall2s.init) *(.initcall3.init) *(.initcall3s.init) *(.initcall4.init) *(.initcall4s.init) *(.initcall5.init) *(.initcall5s.init) *(.initcallrootfs.init) *(.initcall6.init) *(.initcall6s.init) *(.initcall7.init) *(.initcall7s.init)

就是将之前那些对应的init类型的函数，展开，放到这对应的位置。【3】不过，最后的最后，竟然发现网卡还是工作不正常，结果第二天，无意间发现是网卡地址设置导致网卡工作不正常的。也就是说，实际是直接将afe设置到原先的优先级5就可以的，而不用这么麻烦去改系统的东西的... 不过，至少这也是一种办法，虽然不是那么的好...

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原始发表：2020-04-03，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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