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我的朋友

分类: LINUX

2013-01-11 15:18:08

从MACHINE_START开始

注:下面的内容是以linux-2.6.38和mini6410为例进行学习的。

        玩过或者移植过arm-linux的都应该知道在/arch/arm目录下有许多与具体处理器相关的目录,当然对于6410的话所对应的目录就是mach-s3c64xx,在里面找到与具体板子相关的文件mach-mini6410.c,没错,就是它。无论是出于想移植到新的内核还是出于想深入学习某一款arm等,对这个文件的学习是必不可少的。这个文件大部分内容是对平台设备(例如串口,LCD,Nand falsh等)的结构体初始化,在这个文件的最后有一个非常重要的宏:

复制代码
1 MACHINE_START(MINI6410, "MINI6410") 2 /* Maintainer: Ben Dooks */ 3 .boot_params = S3C64XX_PA_SDRAM + 0x100, 4 5 .init_irq = s3c6410_init_irq, 6 .map_io = mini6410_map_io, 7 .init_machine = mini6410_machine_init, 8 .timer = &s3c24xx_timer, 9 MACHINE_END
复制代码

MINI6410这个宏在/arch/arm/tools/mach-types文件里定义:

mini6410 MACH_MINI6410 MINI6410 2520

MACHINE_START的定义在arch/arm/include/asm/mach/arch.h,如下:

复制代码
1 #define MACHINE_START(_type,_name) \ 2 static const struct machine_desc __mach_desc_##_type \ 3 __used \ 4 __attribute__((__section__(".arch.info.init"))) = { \ 5 .nr = MACH_TYPE_##_type, \ 6 .name = _name, 7 8 #define MACHINE_END \ 9 };
复制代码

噢,其实就是定义了一个struct machine_desc类型结构体变量,这个结构体还定义了其他一些成员,接下来着重关注.init_machine这个成员,它是一个函数指针,值为mini6410_machine_init,这个函数也在mach-mini6410.c中定义。内容是什么呢?呵呵,因为在这里只给出大体流程,具体内容先不分析。现在最关心的是这个结构体变量在哪里被调用,从而调用它里面的成员和成员函数呢?先来看/arch/arm/kernel/setup.c里面的setup_arch()函数:

复制代码
1 void __init setup_arch(char **cmdline_p) 2 { 3 struct tag *tags = (struct tag *)&init_tags; 4 struct machine_desc *mdesc; 5 char *from = default_command_line; 6 7 unwind_init(); 8 9 setup_processor(); 10 mdesc = setup_machine(machine_arch_type); 11 machine_desc = mdesc; 12 machine_name = mdesc->name;
......................
复制代码

这个函数在/init/main.c的start_kernel()函数里被调用。看到第10行,这里的setup_machine()函数的作用就是找到我们想要的struct machine_desc类型的变量,也就是在mach-mini6410.c里定义那个变量。函数的参数machine_arch_type的值是什么呢?继续看:

复制代码
1 #ifdef CONFIG_MACH_MINI6410 2 # ifdef machine_arch_type 3 # undef machine_arch_type 4 # define machine_arch_type __machine_arch_type 5 # else 6 # define machine_arch_type MACH_TYPE_MINI6410 7 # endif 8 # define machine_is_mini6410() (machine_arch_type == MACH_TYPE_MINI6410) 9 #else 10 # define machine_is_mini6410() (0) 11 #endif
复制代码

第6行,MACH_TYPE_MINI6410宏为:

#define MACH_TYPE_MINI6410 2520

也就是说参数machine_arch_type的值为2520。在setup_machine()函数里主要调用了lookup_machine_type()函数来查找对应的type,应该是出于效率的原因,这个函数是通过汇编实现的,在此就不给出具体代码了。

到这里,知道了在/init/main.c的start_kernel()函数里调用了setup_arch(),在setup_arch()里找到了具体的struct machine_desc类型的变量,但是在哪里通过这个变量调用里面的成员或成员函数的呢?继续找。还是在setup.c里,看到了这样一个函数:

复制代码
1 static int __init customize_machine(void) 2 { 3 /* customizes platform devices, or adds new ones */ 4 if (machine_desc->init_machine) 5 machine_desc->init_machine(); 6 return 0; 7 } 8 arch_initcall(customize_machine);
复制代码

终于看到了,成员函数init_machine就是在这里被调用的。但是它没有被显式调用,而是放在了arch_initcall这个宏里,去看看它怎么定义的:

#define arch_initcall(fn) __define_initcall("3",fn,3)

再看__define_initcall宏:

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

嗯,它被链接到了.initcall段里,现在简单看看/arch/arm/kernel/vmlinux.lds这个链接脚本里关于initcall的定义:

复制代码
1 __initcall_start = .; 2 *(.initcallearly.init) __early_initcall_end = .; 3 *(.initcall0.init) *(.initcall0s.init) 4 *(.initcall1.init) *(.initcall1s.init) 5 *(.initcall2.init) *(.initcall2s.init) 6 *(.initcall3.init) *(.initcall3s.init) 7 *(.initcall4.init) *(.initcall4s.init) 8 *(.initcall5.init) *(.initcall5s.init) 9 *(.initcallrootfs.init) 10 *(.initcall6.init) *(.initcall6s.init) 11 *(.initcall7.init) *(.initcall7s.init) 12 __initcall_end = .;
复制代码

可以看到customize_machine()被放到了.initcall3.init里。说了那么多定义,究竟它在哪里被调用啊?好吧,它是在/init/main.c里一个叫do_initcalls()的函数里被调用,去看看呗:

复制代码
1 extern initcall_t __initcall_start[], __initcall_end[], __early_initcall_end[]; 2 3 static void __init do_initcalls(void) 4 { 5 initcall_t *fn; 6 7 for (fn = __early_initcall_end; fn < __initcall_end; fn++) 8 do_one_initcall(*fn); 9 }
复制代码

看到第1行,很熟悉吧。在for循环里依次调用了从__early_initcall_end开始到__initcall_end结束的所有函数。customize_machine()也是在其间被调用。

好了,到这里差不多该结束了,最后总结一下这些函数调用顺序:

start_kernel()--->setup_arch()--->do_initcalls()--->customize_machine()--->mini6410_machine_init()

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