linux之可安装模块机制

Posted 2020-09-04 扑克face

一、背景：

　　1.系统可见设备、应用可访问设备，需要具备设备文件节点，设备驱动

　　2.所有设备驱动程序静态链接到内核会导致内核过大， 不易运行

二、特点：

　　1.可安装模块（module）是编译不链接

　　2.运行后，动态加载到内核中

　　3.加载操作由内核或者特权用户使用sbin执行

　　4.机制支持选择CONFIG_MODULES

二、源码分析：

init/main.c  

asmlinkage void __init start_kernel(void)
{

　　...

　　rest_init();

　　...

}

static noinline void __init_refok rest_init(void)
{

　　...

　　kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);

　　...

}

static int __init kernel_init(void * unused)
{

　　...

　　do_basic_setup();

　　...

}

static void __init do_basic_setup(void)
{
　　...
　　do_initcalls();
}

static void __init do_initcalls(void)

{
 　　initcall_t *fn;

 　　for (fn = __early_initcall_end; fn < __initcall_end; fn++)
  　　　　do_one_initcall(*fn);
}

#define INITCALLS       \
 *(.initcallearly.init)      \
 VMLINUX_SYMBOL(__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)

#define INIT_CALLS       \
  VMLINUX_SYMBOL(__initcall_start) = .;   \
  INITCALLS      \
  VMLINUX_SYMBOL(__initcall_end) = .;

#define INIT_DATA_SECTION(initsetup_align)    \
 .init.data : AT(ADDR(.init.data) - LOAD_OFFSET) {  \
  INIT_DATA      \
  INIT_SETUP(initsetup_align)    \
  INIT_CALLS      \
  CON_INITCALL      \
  SECURITY_INITCALL     \
  INIT_RAM_FS      \
 }

即，从init.data段中取出初始化部分的代码，驱动在初始化时期进行加载

module_init(camera_init);

include\linux\init.h 

#define module_init(x) __initcall(x);

#define __initcall(fn) device_initcall(fn)

#define device_initcall(fn)  __define_initcall("6",fn,6)

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

此处与系统启动加载时期对应，即将驱动代码放入.initcall" level ".init段