Linux内核驱动程序初始化顺序的调整

 (没有整理版，先记下来吧，记在网络上总比记在自己的电脑上保险，现在总算明天人们为什么喜欢把钱存在哪银行而非家里)

第一篇：

    今天在做一个驱动的时候要用到另一个驱动（I2C）提供的API，在内核初始化时碰到了一个依赖问题。

　　我的驱动在I2C初始化之前就运行起来了，而这时I2C提供的API还处于不可用状态。查了很多资料，网上有人说所有使用module_init这个宏的驱动程序的起动顺序都是不确定的（我没有查到权威的资料）。

　　所有的__init函数在区段.initcall.init中还保存了一份函数指针，在初始化时内核会通过这些函数指针调用这些__init函数指针，并在整个初始化完成后，释放整个init区段（包括.init.text，.initcall.init等）。

　　注意，这些函数在内核初始化过程中的调用顺序只和这里的函数指针的顺序有关，和1）中所述的这些函数本身在.init.text区段中的顺序无关。在2.4内核中，这些函数指针的顺序也是和链接的顺序有关的，是不确定的。在2.6内核中，initcall.init区段又分成7个子区段，分别是

.initcall1.init  .initcall2.init  .initcall3.init  .initcall4.init  .initcall5.init  .initcall6.init  .initcall7.init

　　当需要把函数fn放到.initcall1.init区段时，只要声明

core_initcall(fn);

　　即可。

　　其他的各个区段的定义方法分别是：

core_initcall(fn) --->.initcall1.init  postcore_initcall(fn) --->.initcall2.init  arch_initcall(fn) --->.initcall3.init  subsys_initcall(fn) --->.initcall4.init  fs_initcall(fn) --->.initcall5.init  device_initcall(fn) --->.initcall6.init  late_initcall(fn) --->.initcall7.init

　　而与2.4兼容的initcall(fn)则等价于device_initcall(fn)。各个子区段之间的顺序是确定的，即先调用.initcall1.init中的函数指针，再调用.initcall2.init中的函数指针，等等。而在每个子区段中的函数指针的顺序是和链接顺序相关的，是不确定的。

　　在内核中，不同的init函数被放在不同的子区段中，因此也就决定了它们的调用顺序。这样也就解决了一些init函数之间必须保证一定的调用顺序的问题。按照include/linux/init.h文件所写的，我在驱动里偿试了这样两种方式：

__define_initcall("7", fn); late_initcall(fn);

　　都可以把我的驱动调整到最后调用。实际上上面两个是一回事：

#define late_initcall(fn) __define_initcall("7", fn)

 

 

 

第二篇：

如何调整Linux内核启动中的驱动初始化顺序

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：
[code]static struct platform_device *devices[] =
{
&uart_device,
&nand_device,
&afe_device,
&audio_device,
&usb_device,
&as352xkbd_device,
&ssp_device,
};[/code]把afe改到最前面：
[code]static struct platform_device *devices[] =
{
&afe_device,
&uart_device,
&nand_device,
&audio_device,
&usb_device,
&as352xkbd_device,
&ssp_device,
};[/code]

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，主要就是这几个：
怎么确定驱动加载顺序
[url]http://blog.chinaunix.net/u2/72751/showart_1074704.html[/url]

Linux内核驱动程序初始化顺序的调整
[url]http://www.itjj.net/tech/OS/Linux/2006-12-21/74501.html[/url]

内核启动时,设备及驱动初始化的实现
[url]http://linux.chinaunix.net/bbs/archiver/tid-1109340.html[/url]

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

[code]#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)[/code]
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：
[code]module_init(i2c_dev_init);
module_init(as352x_afe_init);
module_init(as352x_afe_i2c_init);

module_init(enc28j60_init);[/code]

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：

[code]。。。
c00197d8 t __initcall_alignment_init5
。。。。。
c00197f4 t __initcall_default_rootfsrootfs
c00197f8 t __initcall_timer_init_sysfs6
c00197fc t __initcall_clock_dev_init6
。。。
c00198d8 t __initcall_loop_init6
c00198dc t __initcall_net_olddevs_init6
c00198e0 t __initcall_loopback_init6
c00198e4 t __initcall_enc28j60_init6
。。。
c0019900 t __initcall_as352x_spi_init6
c0019904 t __initcall_spidev_init6
。。。
c0019920 t __initcall_i2c_dev_init6
c0019924 t __initcall_as352x_afe_i2c_init6
c0019928 t __initcall_as352x_afe_init6
。。。
c0019970 t __initcall_random32_reseed7
c0019974 t __initcall_seqgen_init7
c0019978 t __initcall_rtc_hctosys7
c001997c T __con_initcall_start
c001997c t __initcall_con_init
c001997c T __initcall_end
。。。[/code]
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：

[code]#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[/code]
2.用对应新的宏，定义我们的驱动：
[code]prev_device_initcall(i2c_dev_init);
prev_device_initcall(as352x_afe_i2c_init);
prev_device_initcall(as352x_afe_init);[/code]

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
[code]c001997c T __con_initcall_start
c001997c t __initcall_con_init
c001997c T __initcall_end[/code]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

[code]#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[/code]
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：

[code]__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)[/code]
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。。。