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Linux 驱动挂载顺序分析

手把手教你分析 Linux 启动流程

从上文可以得出,start_kernel 函数最后调用的是 rest_init 函数,其实 rest_init 函数不光产生了最重要的 kernel_init (PID=1)和 kthreadd (PID=2)内核进程。

kernel_init 最后演变为用户空间 init 进程(PID=1)。

rest_init 函数还有一个重要的分支:加载驱动模块,调用流程如下:

start_kernel
  |--->rest_init 
      |--->kernel_init
          |--->kernel_init_freeable
              |--->do_basic_setup
                  |--->driver_init
                  |--->do_initcalls
                        |--->do_initcall_level
                            |--->do_one_initcall

注意,这里就是驱动的初始化和驱动模块的加载。

我们知道在 rest_init 函数中,最重要的 1 号进程和 2 号进程都已经起来了,也就是说系统已经真正起来了。1 号 2 号进程起来之前,文件系统的挂载是在调用 rest_init 函数之前就挂载好了,此时加载驱动是可以的。

那么这里是如何挂载的呢?

流程中 driver_init 函数会对各个驱动入口函数进行初始化,也就是在内存中对驱动初始化函数进行寻址。而 do_initcalls 函数中,会按照驱动的优先级,对驱动一个一个进行挂载。

linux4.14/init/main.c

驱动的优先级:Linux 把系统中需要挂载的各种东西,都分为14个等级,分别为 1--1s--2--2s--3--3s--4--4s--5--5s--6--6s--7--7s,数字越小优先级越高,定义在:

linux4.14/include/linux/init.h

一般我们自己写的驱动模块,文件最后会声明一个 module_init 和 module_exit ,实际上被定义为 device_initcall,优先级为6,是要比架构初始化模块和文件系统模块优先级低。

如果驱动模块之间有依赖,需要更改模块挂载顺序,有三种方式:

1、增加一个优先级,比如 8。或者把自己的驱动模块声明成其他优先级,也就是不用 module_init 去声明,可以用 fs_initcall 去声明。

2、对于同一优先级的驱动模块,可以在 Makefile 中更改其编译和链接的顺序,就会切换其挂载的顺序。(静态编译)

3、动态加载驱动模块:等 Linux 系统起来以后,手动执行 insmod 和 rmmod 即可挂载和卸载驱动,顺序自己决定。测试成功后,再搞到内核中静态编译。

虽然可以更改挂载顺序,但还是希望大家写驱动模块的时候,能够做到高内聚、低耦合,自己的模块最好不要依赖其他模块,防止其他模块加载失败导致自己的模块不可用。

如何看驱动挂载顺序?有两种方式:

1、找到编译后的 Linux 内核源码,根目录下面有个 System.map 文件,这里记载了 Linux 内核所做的所有的事情,是按顺序记载的(也有可能在其他输出目录)。

一共有三列:地址、区域、操作。在操作中我们可以看到我们声明的驱动的名字。

2、如果你驱动模块有加一些打印,可以直接看 log。

本文分享自微信公众号 - 嵌入式Linux系统开发(Jason_Linux_),作者:Jasonangel

原文出处及转载信息见文内详细说明,如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

原始发表时间:2021-10-08

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