本文谈论的内核代码，内核版本4.0以上

驱动的起点|前言

驱动开发工程师都知道module_init函数
在编写一个驱动的时候，大部分情况都是从module_init函数开始
通过在module_init调用驱动的init函数
在驱动的init函数中，进行device结构体注册、driver结构体绑定、驱动设备的硬件初始化、其他io、file...结构体绑定

module_init

使用module_init注册驱动的起点

module_init是一个宏，定义在include/linux/module.h中
#define module_init(x) __initcall(x);

__initcall(x)也是一个宏，在文件include/linux/init.h中定义：
#define __initcall(fn) device_initcall(fn)

结合上面两个宏，module_init的本质，就是将驱动中module_init(x)传入的函数x
定义成__define_initcall(x,6)

其他注册驱动的宏

有一些驱动，不使用module_init作为初始化起点
比如平台类驱动，使用module_platform_driver(x)
混杂类设备驱动，使用module_misc_device(x)
i2c总线设备驱动，使用module_i2c_driver(x)
但是这些宏，本质上最后还是通过几次宏的传递，调用了module_init

下面以平台设备驱动注册驱动时使用的module_platform_driver举例

定义在include/linux/device.h下
#define module_platform_driver(__platform_driver)
module_driver(__platform_driver, platform_driver_register,
platform_driver_unregister)

比如misc混杂设备
#define module_misc_device(__misc_device)
    module_driver(__misc_device, misc_register, misc_deregister)

module_driver的定义

所以所有的驱动，编译进内核的驱动，本质上都是通过
module_init这个函数注册进内核

__define_initcall

通过上面的分析可知，绝大部分的驱动，初始化的起点函数x
最后都演变成__define_initcall(x,6)
那么define_initcall是什么作用

综上，当使用module_init注册一个驱动函数时，比如

module_init(test_init);

通过几个宏的嵌套，最终变成
static initcall_t __initcall_test_init6  __attribute__((__section__(".initcall6.init"))) = test_init;

上面一行的代码，意思是指示编译器
把初始化函数地址保存到名为”.initcall6.init” 的数据段中。

驱动的初始化函数如何被执行

接上文，所有的驱动函数的起点函数，被编译到”.initcall6.init” 的数据段中之后
什么时候会被执行呢

答案是，在内核启动过程中,内核的起点，init/main.c文件中

内核的起点函数 start_kernel
进过一系列初始化，硬件设置，cpu设置，最后一步调用rest_init

rest_init中调用kernel_thread创建内核线程，也就是著名的1号进程kernel_init
进程号pid=1的进程

kernel_init线程
kernel_init_freeable

do_basic_setup

do_initcalls

1
2
3
4
5
6
7

static void __init do_initcalls(void)
{
    int level;
    for (level = 0; level < ARRAY_SIZE(initcall_levels) - 1; level++)
        do_initcall_level(level);
}

这个函数中的核心，就是do_initcall_level，他负责遍历initcall数据段中排列的各个初始化函数

至此，内核通过module_init注册进内核的初始化代码，将被按编译顺序依次遍历执行

总结

1. 驱动的入口函数X，基本上最后都是使用module_init(x)
2. 在内核编译阶段，被编译到initcall数据段
3. 内核启动时，在1号进程中通过do_initcalls函数去遍历initcall数据段上的函数