kernel启动调用流程：start_kernel -> rest_init -> kernel_thread -> init -> do_basic_setup -> do_initcalls
module_init
/* initcalls are now grouped by functionality into separate
* subsections. Ordering inside the subsections is determined
* by link order.
* For backwards compatibility, initcall() puts the call in
* the device init subsection.
*
* The `id' arg to __define_initcall() is needed so that multiple initcalls
* can point at the same handler without causing duplicate-symbol build errors.
*/
#define __define_initcall(level,fn,id) \
static initcall_t __initcall_##fn##id __used \
__attribute__((__section__(".initcall" level ".init"))) = fn
#define core_initcall(fn) __define_initcall("1",fn,1)
#define postcore_initcall(fn) __define_initcall("2",fn,2)
#define arch_initcall(fn) __define_initcall("3",fn,3)
#define subsys_initcall(fn) __define_initcall("4",fn,4)
#define fs_initcall(fn) __define_initcall("5",fn,5)
#define rootfs_initcall(fn) __define_initcall("rootfs",fn,rootfs)
#define device_initcall(fn) __define_initcall("6",fn,6)
#define late_initcall(fn) __define_initcall("7",fn,7)
#define __initcall(fn) device_initcall(fn)
/**
* module_init() - driver initialization entry point
* @x: function to be run at kernel boot time or module insertion
*
* module_init() will either be called during do_initcalls() (if
* builtin) or at module insertion time (if a module). There can only
* be one per module.
*/
#define module_init(x) __initcall(x); 可以发现这些 *_initcall(fn) 最终都是通过 __define_initcall(level,fn) 宏定义生成的。
#define __define_initcall(level,fn,id) \
static initcall_t __initcall_##fn##id __used \
__attribute__((__section__(".initcall" level ".init"))) = fn 定义一个 initcall_t 型的初始化函数，函数存放在 .initcall”level”.init section内。.initcall”level”.init section定义在vmlinux.lds内。
__initcall_start 和 __initcall_end 定义在vmlinux.lds内，表示 initcall section 的起始和结束地址。
__initcall_start = .;
*(.initcall1.init)
*(.initcall2.init)
*(.initcall3.init)
*(.initcall4.init)
*(.initcall5.init)
*(.initcallrootfs.init)
*(.initcall6.init)
*(.initcall7.init)
__initcall_end = .;正好包括了上面 init.h 里定义的从 core_initcall 到 late_initcall 等7个level等级的 .initcall”level”.init section.
因此通过不同的 *_initcall 声明的函数指针最终都会存放不同level等级的 .initcall”level”.init section 内。
这些不同level的section按level等级高低依次存放。
do_initcalls
kernel启动调用流程：
start_kernel -> rest_init -> kernel_thread -> init -> do_basic_setup -> do_initcalls
static void noinline __init_refok rest_init(void)
__releases(kernel_lock)
{
int pid;
kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
numa_default_policy();
pid = kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES);
kthreadd_task = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
unlock_kernel();
/*
* The boot idle thread must execute schedule()
* at least once to get things moving:
*/
init_idle_bootup_task(current);
preempt_enable_no_resched();
schedule();
preempt_disable();
/* Call into cpu_idle with preempt disabled */
cpu_idle();
} 通过 kernel_thread 创建一个内核线程执行init函数。
其实这里创建的即Linux的1号进程(init进程), 为linux中所有其他进程的父进程。
static void __init do_initcalls(void)
{
initcall_t *call;
for (call = __early_initcall_end; call < __initcall_end; call++)
do_one_initcall(*call);
/* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */
flush_scheduled_work();
} __initcall_start 和 __initcall_end 定义在 vmlinux.lds 内，表示 initcall section 的起始和结束地址。
依次循环调用预先存储在 initcall section 内的所有各个级别的初始化函数。
tips
rest_init 函数原型：
static void noinline __init_refok rest_init(void)
__releases(kernel_lock) 其中 __releases(kernel_lock) 用于kernel代码静态检测
Sparse 诞生于 2004 年, 是由linux之父开发的, 目的就是提供一个静态检查代码的工具, 从而减少linux内核的隐患.
内核代码中还有一个简略的关于 Sparse的说明文件: Documentation/sparse.txt
Sparse通过 gcc 的扩展属性 __attribute__ 以及自己定义的 __context__ 来对代码进行静态检查.
__acquires(x) __attribute__((context(x, 0, 1)))参数x 在执行前引用计数必须是0,执行后,引用计数必须为1__releases(x) __attribute__((context(x, 1, 0)))与__acquires(x)相反__acquire(x) __context__(x, 1)参数x 的引用计数 + 1__release(x) __context__(x, -1)与__acquire(x)相反
其中 __acquires(x) 和 __releases(x), __acquire(x) 和 __release(x) 必须配对使用, 否则 Sparse 会给出警告
void __lockfunc _raw_spin_lock(raw_spinlock_t *lock) __acquires(lock);
void __lockfunc _raw_spin_unlock(raw_spinlock_t *lock) __releases(lock);
# define __acquires(x) __attribute__((context(x,0,1)))
# define __releases(x) __attribute__((context(x,1,0)))