如何调整Linux内核启动中的驱动初始化顺序(zz)

http://linux.chinaunix.net/bbs/viewthread.php?tid=1143601

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：

1. static struct platform_device *devices[] =
   
2. {
   
3. &uart_device,
   
4. &nand_device,
   
5. &afe_device,
   
6. &audio_device,
   
7. &usb_device,
   
8. &as352xkbd_device,
   
9. &ssp_device,
   
10. };

复制代码

把afe改到最前面：

1. static struct platform_device *devices[] =
   
2. {
   
3. &afe_device,
   
4. &uart_device,
   
5. &nand_device,
   
6. &audio_device,
   
7. &usb_device,
   
8. &as352xkbd_device,
   
9. &ssp_device,
   
10. };

复制代码

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
http://blog.chinaunix.net/u2/72751/showart_1074704.html

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

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

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

1. #define pure_initcall(fn)   __define_initcall("0",fn,1)
   
2. 
   
3. #define core_initcall(fn)   __define_initcall("1",fn,1)
   
4. #define core_initcall_sync(fn)   __define_initcall("1s",fn,1s)
   
5. #define postcore_initcall(fn)   __define_initcall("2",fn,2)
   
6. #define postcore_initcall_sync(fn) __define_initcall("2s",fn,2s)
   
7. #define arch_initcall(fn)   __define_initcall("3",fn,3)
   
8. #define arch_initcall_sync(fn)   __define_initcall("3s",fn,3s)
   
9. #define subsys_initcall(fn)   __define_initcall("4",fn,4)
   
10. #define subsys_initcall_sync(fn) __define_initcall("4s",fn,4s)
    
11. #define fs_initcall(fn)    __define_initcall("5",fn,5)
    
12. #define fs_initcall_sync(fn)   __define_initcall("5s",fn,5s)
    
13. #define rootfs_initcall(fn)   __define_initcall("rootfs",fn,rootfs)
    
14. #define device_initcall(fn)   __define_initcall("6",fn,6)
    
15. #define device_initcall_sync(fn) __define_initcall("6s",fn,6s)
    
16. #define late_initcall(fn)   __define_initcall("7",fn,7)
    
17. #define late_initcall_sync(fn)   __define_initcall("7s",fn,7s)
    
18. 
    
19. #define __initcall(fn) device_initcall(fn)

复制代码

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：

1. module_init(i2c_dev_init);
   
2. module_init(as352x_afe_init);
   
3. module_init(as352x_afe_i2c_init);
   
4. 
   
5. module_init(enc28j60_init);

复制代码

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：

1. 。。。
   
2. c00197d8 t __initcall_alignment_init5
   
3. 。。。。。
   
4. c00197f4 t __initcall_default_rootfsrootfs
   
5. c00197f8 t __initcall_timer_init_sysfs6
   
6. c00197fc t __initcall_clock_dev_init6
   
7. 。。。
   
8. c00198d8 t __initcall_loop_init6
   
9. c00198dc t __initcall_net_olddevs_init6
   
10. c00198e0 t __initcall_loopback_init6
    
11. c00198e4 t __initcall_enc28j60_init6
    
12. 。。。
    
13. c0019900 t __initcall_as352x_spi_init6
    
14. c0019904 t __initcall_spidev_init6
    
15. 。。。
    
16. c0019920 t __initcall_i2c_dev_init6
    
17. c0019924 t __initcall_as352x_afe_i2c_init6
    
18. c0019928 t __initcall_as352x_afe_init6
    
19. 。。。
    
20. c0019970 t __initcall_random32_reseed7
    
21. c0019974 t __initcall_seqgen_init7
    
22. c0019978 t __initcall_rtc_hctosys7
    
23. c001997c T __con_initcall_start
    
24. c001997c t __initcall_con_init
    
25. c001997c T __initcall_end
    
26. 。。。

复制代码

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：

1. #define pure_initcall(fn)   __define_initcall("0",fn,1)
   
2. 
   
3. #define core_initcall(fn)   __define_initcall("1",fn,1)
   
4. #define core_initcall_sync(fn)   __define_initcall("1s",fn,1s)
   
5. #define postcore_initcall(fn)   __define_initcall("2",fn,2)
   
6. #define postcore_initcall_sync(fn) __define_initcall("2s",fn,2s)
   
7. #define arch_initcall(fn)   __define_initcall("3",fn,3)
   
8. #define arch_initcall_sync(fn)   __define_initcall("3s",fn,3s)
   
9. #define subsys_initcall(fn)   __define_initcall("4",fn,4)
   
10. #define subsys_initcall_sync(fn) __define_initcall("4s",fn,4s)
    
11. #define fs_initcall(fn)    __define_initcall("5",fn,5)
    
12. #define fs_initcall_sync(fn)   __define_initcall("5s",fn,5s)
    
13. #define rootfs_initcall(fn)   __define_initcall("rootfs",fn,rootfs)
    
14. #if 1
    
15. #define prev_device_initcall(fn)   __define_initcall("6",fn,6)
    
16. #define prev_device_initcall_sync(fn) __define_initcall("6s",fn,6s)
    
17. #define device_initcall(fn)   __define_initcall("7",fn,7)
    
18. #define device_initcall_sync(fn) __define_initcall("7s",fn,7s)
    
19. #define late_initcall(fn)   __define_initcall("8",fn,8)
    
20. #define late_initcall_sync(fn)   __define_initcall("8s",fn,8s)
    
21. 
    
22. #else
    
23. #define device_initcall(fn)   __define_initcall("6",fn,6)
    
24. #define device_initcall_sync(fn) __define_initcall("6s",fn,6s)
    
25. #define late_initcall(fn)   __define_initcall("7",fn,7)
    
26. #define late_initcall_sync(fn)   __define_initcall("7s",fn,7s)
    
27. #endif

复制代码

2.用对应新的宏，定义我们的驱动：

1. prev_device_initcall(i2c_dev_init);
   
2. prev_device_initcall(as352x_afe_i2c_init);
   
3. prev_device_initcall(as352x_afe_init);

复制代码

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

1. c001997c T __con_initcall_start
   
2. c001997c t __initcall_con_init
   
3. c001997c T __initcall_end

复制代码

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

1. #if 1
   
2. #define INITCALLS        \
   
3. *(.initcall0.init)       \
   
4. *(.initcall0s.init)       \
   
5. *(.initcall1.init)       \
   
6. *(.initcall1s.init)       \
   
7. *(.initcall2.init)       \
   
8. *(.initcall2s.init)       \
   
9. *(.initcall3.init)       \
   
10. *(.initcall3s.init)       \
    
11. *(.initcall4.init)       \
    
12. *(.initcall4s.init)       \
    
13. *(.initcall5.init)       \
    
14. *(.initcall5s.init)       \
    
15. *(.initcallrootfs.init)       \
    
16. *(.initcall6.init)       \
    
17. *(.initcall6s.init)       \
    
18. *(.initcall7.init)       \
    
19. *(.initcall7s.init)       \
    
20. *(.initcall8.init)       \
    
21. *(.initcall8s.init)
    
22. 
    
23. #else
    
24. 
    
25. #define INITCALLS        \
    
26. *(.initcall0.init)       \
    
27. *(.initcall0s.init)       \
    
28. *(.initcall1.init)       \
    
29. *(.initcall1s.init)       \
    
30. *(.initcall2.init)       \
    
31. *(.initcall2s.init)       \
    
32. *(.initcall3.init)       \
    
33. *(.initcall3s.init)       \
    
34. *(.initcall4.init)       \
    
35. *(.initcall4s.init)       \
    
36. *(.initcall5.init)       \
    
37. *(.initcall5s.init)       \
    
38. *(.initcallrootfs.init)       \
    
39. *(.initcall6.init)       \
    
40. *(.initcall6s.init)       \
    
41. *(.initcall7.init)       \
    
42. *(.initcall7s.init)
    
43. 
    
44. #endif

复制代码

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：

1. __initcall_start = .;
   
2.    *(.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)

复制代码

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。。。