【驱动加载】驱动静态和动态加载
在Linux下加载驱动程序可以采用动态和静态两种方式。
静态加载就是把驱动程序直接编译到内核里,系统启动后可以直接调用。静态加载的缺点是调试起来比较麻烦,每次修改一个地方都要重新编译下载内核,效率较低。
动态加载利用了Linux的module特性,可以在系统启动后用insmod命令把驱动程序(.ko文件)加载上去,在不需要的时候用rmmod命令来卸载。在台式机上一般采用动态加载的方式。在嵌入式产品里可以先用动态加载的方式来调试,调试完毕后再编译到内核里
module_init()函数分析:
说明:驱动初始化入口函数,在内核启动或模块插入时运行的函数.
如果某驱动想以func作为该驱动的入口,则可以如下声明:module_init(func);被上面的宏处理过后,变成__initcall_func6 __used加入到内核映像的".initcall"区。内核的加载的时候,会搜索".initcall"中的所有条目,并按优先级加载它们,普通驱动程序的优先级是6。其它模块优先级列出如下:值越小,越先加载。
//linux-4.14.25/include/linux/module.h
#define module_init(x) __initcall(x);
//linux-4.14.25/include/linux/init.h
#define __initcall(fn) device_initcall(fn)
#define device_initcall(fn) __define_initcall(fn, 6)
#define __define_initcall(fn, id)
static initcall_t __initcall_##fn##id __used \
__attribute__((__section__(".initcall" #id ".init"))) = fn;
//驱动静态加载的优先级是根据下面宏定义决定的 (0~1依次优先级变低)
#define pure_initcall(fn) __define_initcall(fn, 0)
#define core_initcall(fn) __define_initcall(fn, 1)
#define core_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 1s)
#define postcore_initcall(fn) __define_initcall(fn, 2)
#define postcore_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 2s)
#define arch_initcall(fn) __define_initcall(fn, 3)
#define arch_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 3s)
#define subsys_initcall(fn) __define_initcall(fn, 4)
#define subsys_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 4s)
#define fs_initcall(fn) __define_initcall(fn, 5)
#define fs_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 5s)
#define rootfs_initcall(fn) __define_initcall(fn, rootfs)
#define device_initcall(fn) __define_initcall(fn, 6)
#define device_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 6s)
#define late_initcall(fn) __define_initcall(fn, 7)
#define late_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 7s)
module_init除了初始化加载之外,还有后期释放内存的作用。linux kernel中有很大一部分代码是设备驱动代码,这些驱动代码都有初始化和反初始化函数,这些代码一般都只执行一次,为了有更有效的利用内存,这些代码所占用的内存可以释放出来。
linux就是这样做的,对只需要初始化运行一次的函数都加上__init属性,__init 宏告诉编译器如果这个模块被编译到内核则把这个函数放到(.init.text)段,module_exit的参数卸载时同__init类似,如果驱动被编译进内核,则__exit宏会忽略清理函数,因为编译进内核的模块不需要做清理工作,显然__init和__exit对动态加载的模块是无效的,只支持完全编译进内核。
在kernel初始化后期,释放所有这些函数代码所占的内存空间。连接器把带__init属性的函数放在同一个section里,在用完以后,把整个section释放掉。当函数初始化完成后这个区域可以被清除掉以节约系统内存。Kenrel启动时看到的消息“Freeing unused kernel memory: xxxk freed”同它有关。
其他可以参考:Linux下编写和加载 .ko 文件(驱动模块文件)
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