利用__attribute__((section()))构建初始化函数表,以及Linux内核各级初始化的原理

本文转自https://www.cnblogs.com/sky-heaven/p/8275303.html

传统的应用编写时,每添加一个模块,都需要在main中添加新模块的初始化:

利用__attribute__((section()))构建初始化函数表,以及Linux内核各级初始化的原理_第1张图片

使用__attribute__((section()))构建初始化函数表后,由模块告知main:“我要初始化“,添加新模块再也不需要在main代码中显式调用模块初始化接口。

利用__attribute__((section()))构建初始化函数表,以及Linux内核各级初始化的原理_第2张图片

以此实现main与模块之间的隔离,main不再关心有什么模块,模块的删减也不需要修改main。

那么,如何实现这个功能呢?如何实现DECLARE_INIT呢?联想到内核驱动,所有内核驱动的初始化函数表在哪里?为什么添加一个内核驱动不需要修改初始化函数表?

下文会从 构建初始化函数表的原理分析、分析内核module_init实现、演练练习 的3个角度给小伙伴分享。

一:构建初始化函数表的原理分析

__attribute__((section(”name“)))是gcc编译器支持的一个编译特性(arm编译器也支持此特性),实现在编译时把某个函数/数据放到name的数据段中。因此实现原理就很简单了:

1.       模块通过__attribute__((section("name")))的实现,在编译时把初始化的接口放到name数据段中

2.       main在执行初始化时并不需要知道有什么模块需要初始化,只需要把name数据段中的所有初始化接口执行一遍即可

首先: gcc -c  test.c -o test.o

此时编译过程中处理了__atribute__((section(XXX))),把标记的变量/函数放到了test.o的XXX的数据段,可用 readelf命令查询。

最后:ld -T test.o -otest.bin

链接时,test.o的XXX数据段(输入段),最终保存在test.bin的XXX数据段(输出段),如此在bin中构建了初始化函数表。

由于自定义了一个数据段,而默认链接脚本缺少自定义的数据段的声明,因此并不能使用默认的链接脚本。

ld链接命令有两个关键的选项:

ld -T

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