本文旨在簡單的介紹一下Linux的啟動流程與模塊機制：

Linux啟動的C入口位於/Linux.2.6.22.6/init/main.c::start_kernel()

下圖簡要的描述了一下內核初始化的流程：

本文我們分析一下do_initcalls ()函數，他負責大部分模塊的初始化（比如U盤驅動就是在這裏被初始化的）。

 1 static void __init do_initcalls(void)
 2 {
 3     initcall_t *call;
 4     int count = preempt_count();
 5 
 6     for (call = __initcall_start
 
; call < __initcall_end; call++) {
 7         ktime_t t0, t1, delta;
 8         char *msg = NULL;
 9         char msgbuf[40];
10         int result;
11         ....
12         }
13 }

它會循環執行一段區域裏面的內容，那麽這段區域裏面是什麽呢？

先把相關的定義貼出來：

1         __initcall_start = .;
2             INITCALLS
3         __initcall_end = .;

 1 #define INITCALLS                             2       *(.initcall0.init)                         3       *(.initcall0s.init)                         4       *(.initcall1.init)                         5       *(.initcall1s.init)                         6       *(.initcall2.init)                        
 
 7       *(.initcall2s.init)                         8       *(.initcall3.init)                         9       *(.initcall3s.init)                        10       *(.initcall4.init)                        11       *(.initcall4s.init)                        12       *(.initcall5.init)                        13       *(.initcall5s.init)                        14       *(.initcallrootfs.init)                15       *(.initcall6.init)                        16       *(.initcall6s.init)                        17       *(.initcall7.init)                        18       *(.initcall7s.init)

1 #define __define_initcall(level,fn,id) 2     static initcall_t __initcall_##fn##id __attribute_used__ 3     __attribute__((__section__(".initcall" level ".init"))) = fn

這裏涉及的是鏈接器的知識，鏈接器在鏈接時會把文件分段，而do_initcalls ()裏面的for循環就是循環的某段區域（這裏指initcall段），我們把每個模塊的入口函數放到這個區域裏，這樣模塊在內核初始化的過程中就會跑到。這裏還涉及另一個重要的知識點就是：GCC支持用戶通過__attribute__來自定義段（比如通過__init修飾的函數只在初始化過程中執行一次，因為這段區域在初始化之後就被釋放掉了）。鏈接器的相關知識是理解這裏的重點，大家可以找點這方面的資料看看。

下面我們以U盤驅動程序為例，看看他是如何被加載的：

/Linux2.6.22.6/drivers/usb/storage/usb.c::

1 module_init(usb_stor_init);
2 module_exit(usb_stor_exit);

module_init()是一個宏，這裏表示指定usb_stor_init()為U盤驅動程序的入口點。

#define module_init(x)    __initcall(x);

#define __initcall(fn)    device_initcall(fn)

#define device_initcall(fn)        __define_initcall("6",fn,6)

到這裏，大概可以知道，程序在鏈接時，usb_stor_init()會被放到*(.initcall6.init)可以訪問到的地方，這樣在do_initcalls ()的for循環裏面，usb_stor_init()就會被執行。

到此，也可以大概清楚Linux的模塊機制是什麽樣子的了。

 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)

上面的定義表示模塊也是分優先級的，這也很好理解，還以U盤為例，內核必須先完成USB控制器以及USB總線驅動的初始化，然後U盤的驅動才能初始化成功，所以USB_Core的模塊入口定義是下面這樣的：

/Linux2.6.22.6/drivers/usb/core/usb.c::

subsys_initcall(usb_init);
module_exit(usb_exit);

Linux學習筆記之內核啟動流程與模塊機制