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  • 如何调整Linux内核启动中的驱动初始化顺序-驱动加载优先级

    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: 

    includelinuxinit.h

    #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)

    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: 
    module_init(i2c_dev_init); 
    module_init(as352x_afe_init); 
    module_init(as352x_afe_i2c_init);

    module_init(enc28j60_init);

    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:

    。。。 
    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 
    。。。

    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

    includelinuxinit.h中:

    #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

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

    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 
    c001997c T __con_initcall_start 
    c001997c t __initcall_con_init 
    c001997c T __initcall_end 
    之前。

    最后,发现时没有把对应的链接文件中的宏加进去:

    3.

    includeasm-genericvmlinux.lds.h

    #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 
    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-2.6.28.4archarmkernelvmlinux.lds

    看起来,应该是这个文件:

    linux-2.6.28.4archarmkernelvmlinux.lds.S

    生成上面那个脚本的。

    vmlinux.lds中的这一行:

    __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) 
    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。

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