【Linux内核|驱动模型】initcall和module_init
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发布时间：2024-10-03 22:09
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时间：2024-10-18 17:04
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模块初始化的宏观：module_init
在Linux内核开发和驱动开发中，module_init 是一个常见的宏，定义在 include/linux/module.h 文件中。它的实现会根据是否定义了 MODULE 宏有所不同，这决定了驱动是与内核编译到一起，还是单独编译为.ko文件。
MODULE 的定义通常通过编译时的参数传递，可通过查看 Makefile 文件，如在编译.ko时使用特定的编译选项，而链接到内核时则不会使用这些选项。
未使能 MODULE 情况下，module_init 实际上是作为特殊 initcall，用于声明初始化函数并控制函数调用顺序。initcall 有多个级别，module_init 实际对应于 device_initcall，级别为 6。initcall 会在编译时声明一个 initcall_t 类型的静态变量，并放入内核的 .init.data 段。
initcall 的实现和行为可以通过查看 arch64-linux-gnu-nm -n vmlinux 命令的输出进行分析。以 __initcall__kmod_cpuinfo__334_359_cpuinfo_regs_init6 为例，这个 initcall_t 类型的静态变量的名称和行为可从 __initcall_name 和 __initcall_id 的输出得出。
rootfs_initcall 在 5 秒后被调用，它在 do_basic_setup 中执行，需要在此之前将存储介质准备好，如读取文件系统镜像。
console_initcall 用于尽早输出日志，其初始化函数在 console_init 中调用，而 console_init 尽量选择较早时机进行。
链接脚本中，initcall 声明的变量放入以 .initcall 开头的段中，每个级别对应一个段，并按顺序放入 .init.data 段。
initcall 的执行时机包括 do_pre_smp_initcalls 和 do_basic_setup，前者在多核处理器和调度系统初始化之前执行，后者按 initcall 级别依次执行指定函数。链接时和多次编译的顺序可能影响同级别 initcall 的执行顺序。
当 MODULE 使能时，Linux 中的某些模块可选择链接到内核或编译为.ko文件。initcall 宏被定义为 module_init 以兼容两者。分析 module_init 实现，可以参考《module_init 源码》。
__inittest：代码中未找到调用地方，但从 v2.6.0 对 module_init 的注释推测，可能是为了防止编译器警告。
init_module 是 initfn 的别名，具有相同的地址，通常为静态函数，而 init_module 为全局函数。在命令行使用 insmod 或 modprobe 安装模块时，系统最终调用 init_module 或 finit_module。
init_module 和 finit_module 用于从用户态加载.ko文件，查看 man 2 init_module 可以了解这两个函数的具体使用。
加载模块的流程最终会调用 load_module，其流程如下。
