如何調整Linux內核啓動中的驅動初始化順序(zz)

時間  2021-01-19
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http://linux.chinaunix.net/bbs/viewthread.php?tid=1143601

如何調整Linux內核啓動中的驅動初始化順序

【問題】
此處我要實現的是將芯片的ID用於網卡MAC地址，網卡驅動是enc28j60_init。
可是，讀取芯片ID的函數，在as352x_afe_init模塊中，因此要先初始化as352x_afe_init。
此處，內核編譯完以後，在生成的system.map中能夠看到，
enc28j60_init在as352x_afe_init以前，因此，沒法去讀芯片ID。
因此咱們的目標是，將as352x_afe_init驅動初始化放到enc28j60_init以前，
而後才能讀取芯片ID，才能用於網卡初始化的時候的，將芯片ID設置成網卡MAC地址。

【解決過程】
【1】
最簡單想到的，是內核裏面的
arch\arm\mach-as352x\core.c
中，去改devices設備列表中的順序。
enc28j60_init對應的是ssp_device，由於網卡初始化用到的是SPI驅動去進行和通信的。
as352x_afe_init對應的是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. };
複製代碼
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. };
複製代碼


可是，實際結果是，沒有任何影響，連systemp.map生成的，那麼模塊初始化順序，都沒有任何變化。
也就說明，想要實現驅動加載順序的改變，改core.c裏面的設備列表順序是沒有用的。

【2】
在網上看到不少帖子，主要就是這幾個：
怎麼肯定驅動加載順序
http://blog.chinaunix.net/u2/72751/showart_1074704.html

Linux內核驅動程序初始化順序的調整
http://www.itjj.net/tech/OS/Linux/2006-12-21/74501.html

內核啓動時,設備及驅動初始化的實現 
http://linux.chinaunix.net/bbs/archiver/tid-1109340.html

其說明的也很清楚了，就是：
Linux內核爲不一樣驅動的加載順序對應不一樣的優先級，定義了一些宏：
include\linux\init.h

  1. #define pure_initcall(fn)   __define_initcall("0",fn,1)

  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)

  19. #define __initcall(fn) device_initcall(fn)
複製代碼

把本身的驅動的函數名用這些宏去定義以後，
就會對應不一樣的加載時候的優先級。

其中，咱們寫驅動中所用到的module_init對應的是
#define module_init(x) __initcall(x);
而
#define __initcall(fn) device_initcall(fn)
因此，驅動對應的加載的優先級爲6

在上面的不一樣的優先級中，
數字越小，優先級越高。
同一等級的優先級的驅動，加載順序是連接過程決定的，結果是不肯定的，咱們沒法去手動設置誰先誰後。
不一樣等級的驅動加載的順序是先優先級高，後優先級低，這是能夠肯定的。

因此，像咱們以前在驅動中用：
  1. module_init(i2c_dev_init);
  2. module_init(as352x_afe_init);
  3. module_init(as352x_afe_i2c_init);

  5. module_init(enc28j60_init);
複製代碼


因此，你們都是同一個優先級去初始化，
最後這些驅動加載的順序，能夠查看在根目錄下，
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. 。。。
複製代碼

此處就是因爲
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
以前，因此我這裏纔要去改。。。

知道原理，能想到的，就是
要麼把
as352x_afe_init
改到
enc28j60_init
以前一級，即優先級爲5。
即在驅動中，調用：
fs_initcall(as352x_afe_init)；

要麼把
enc28j60_init
改到
as352x_afe_init
以後，即優先級爲7
即在驅動中，調用：
late_initcall(enc28j60_init)；

可是，此處麻煩就麻煩在，
若是把
as352x_afe_init
改到
enc28j60_init
以前一級，
發現後面網卡初始化enc28j60_init中，雖然讀取芯片ID對了，
可是後面的IP-auto configure 有問題。
因此放棄。

若是把
enc28j60_init
改到
as352x_afe_init
以後，
可是，從system.map中看到的是，優先級爲7的驅動中，明顯有幾個驅動，
也是和網卡初始化相關的，因此，這樣改，嘗試後，仍是失敗了。

因此，無法簡單的經過調整現有的驅動的順序，去實現順序的調整。

最後，被逼無奈，想到了一個能夠實現咱們需求的辦法，
那就是，單獨定義一個優先級，把afe相關的初始化都放到那裏面去，
這樣，就能夠保證，其餘沒什麼相關的衝突了。
最後證明，這樣是能夠實現目的的。

具體添加一個新的優先級的步驟以下：

1.定義新的優先級

include\linux\init.h中：

  1. #define pure_initcall(fn)   __define_initcall("0",fn,1)

  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)

  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
複製代碼

2.用對應新的宏，定義咱們的驅動：
  1. prev_device_initcall(i2c_dev_init);
  2. prev_device_initcall(as352x_afe_i2c_init);
  3. prev_device_initcall(as352x_afe_init);
複製代碼


作到這裏，本覺得能夠了，可是編譯後，在system.map中，發現以前優先級爲7的那幾個函數，
被放到system.map最後了，而不是預想的，
在優先級7以後，在
  1. c001997c T __con_initcall_start
  2. c001997c t __initcall_con_init
  3. c001997c T __initcall_end
複製代碼
以前。

最後，發現時沒有把對應的連接文件中的宏加進去：

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)

  23. #else

  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)

  44. #endif
複製代碼

最後，再從新編譯，就能夠實現咱們要的，
和afe相關的驅動初始化，都在網卡enc28j60_init以前了。
也就能夠在網卡里面讀芯片ID了。
固然，對應編譯生成的system.map文件中，
對應的經過module_init定義的驅動，優先級也都變成7了。
而late_initcall對應優先級8了。

注：當前開發板arm的板子，因此，對應的load 腳本在：

linux-2.6.28.4\arch\arm\kernel\vmlinux.lds

看起來，應該是這個文件：

linux-2.6.28.4\arch\arm\kernel\vmlinux.lds.S

生成上面那個腳本的。

vmlinux.lds中的這一行：

  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)
複製代碼

就是將以前那些對應的init類型的函數，展開，放到這對應的位置。

【3】
不過，最後的最後，居然發現網卡仍是工做不正常，結果次日，無心間發現是網卡地址設置致使網卡工做不正常的。
也就是說，實際是直接將afe設置到原先的優先級5就能夠的，而不用這麼麻煩去改系統的東西的。。。不過，至少這也是一種辦法，雖然不是那麼的好。。。
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