Linux的Initcall机制之初始化函数被调用的时机

什么是Linux的initcall？

Linux的initcall是一种初始化调用的机制，它在Linux内核启动过程中用于执行一系列的初始化任务。initcall机制向Linux内核注册了多组回调函数，这些函数在系统初始化时按照预定的顺序被调用。initcall的主要目的是对设备、内核子系统等进行初始化，以确保系统能够正常运行。

在Linux内核中，initcall机制分为8个等级，从0到7。等级越低，优先级越高，执行顺序越早。其中，early、rootfs等特殊等级用于表示在不同阶段的初始化任务。内核提供了相应的宏来注册不同等级的initcall函数，这些宏位于include/linux/init.h文件中。

我们常见的module_init()、subsys_init()宏，都是负责把函数加入到initcall初始化列表中。

在哪里定义的这些宏？

定义的地方在 include/linux/init.h

/*
 * Early initcalls run before initializing SMP.
 *
 * Only for built-in code, not modules.
 */
#define early_initcall(fn)		__define_initcall(fn, early)

/*
 * A "pure" initcall has no dependencies on anything else, and purely
 * initializes variables that couldn't be statically initialized.
 *
 * This only exists for built-in code, not for modules.
 * Keep main.c:initcall_level_names[] in sync.
 */
#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)

#define __initcall(fn) device_initcall(fn)

#define __exitcall(fn)						\
	static exitcall_t __exitcall_##fn __exit_call = fn

#define console_initcall(fn)	___define_initcall(fn, con, .con_initcall)

怎么调用这些initcall的？

在Linux 6.1.9中，initcall是这样被调用的：

start_kernel()->arch_call_rest_init()->rest_init()---创建新的内核线程执行-->kernel_init()->kernel_init_freeable()->do_basic_setup()->do_initcalls()

接着在do_initcalls函数中，按照优先级，依次执行各个Level的initcall。同一个level内的执行顺序跟链接顺序有关。

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