深入理解Linux网络技术内幕——内核基础架构和组件初始化

浏览数：40 / 时间：2015年06月20日

引导期间的内核选项

Linux允许用户把内核配置选项传给引导记录，再有引导记录传给内核，以便对内核进行调整。

start_kernel中调用两次parse_args，用于引导期间配置用户输入数据。

parse_param是一个函数，用于解析输入的内核配置选项的参数字符串。字符串的格式为：name_variable=value。寻址特定关键字，并调用对应的函数。

注册关键字：

用宏进行定义：

__setup(string, fn)

string表示关键字，fn表示关联的处理函数。__setup的宏定义分为两种情况

#ifndef MODULE
#define early_param(str, fn)                        __setup_param(str, fn, fn, 0)
#else /* MODULE */
#define early_param(str, fn)
#endif

即一块代码编译为模块时，__setup被忽略了。

看两个例子：

//net/core/dev.c
_setup("netdev=", netdev_boot_setup); 
//net/ethernet/eth.c
__setup("ether=", netdev_boot_setup);

上面的例子也可以看出，不同的关键字可以关联到同一处理函数中。

start_kernel中调用两次parse_args原因在于：内核引导选项分为两类：

默认选项：

大多数选项属于这一类，由__setup定义，由parse_args的第一次调用处理、

初期选项：

这些选项必须必其它选项更早处理。early_param（而非__setup）进行处理。early_param与__setup区别在于early_param会设置一个标识，以便内核识别。

内核是通过__setup宏或者early_param宏来将参数与参数所处理的函数相关联起来的。我们接下来就来看这个宏以及相关的结构的定义：

#define __setup(str, fn)						__setup_param(str, fn, fn, 0)
 
#define early_param(str, fn)						__setup_param(str, fn, fn, 1)
 
#define __setup_param(str, unique_id, fn, early)				static char __setup_str_##unique_id[] __initdata __aligned(1) = str; 	static struct obs_kernel_param __setup_##unique_id			__used __section(.init.setup)					__attribute__((aligned((sizeof(long)))))			= { __setup_str_##unique_id, fn, early }
    early_param和__setup唯一不同的就是传递给__setup_param的最后一个参数early。_setup_param定义了一个struct obs_kernel_param类型的结构，然后通过_section宏，使这个变量在链接的时候能够放置在段.init.setup。下文有.init.setup的介绍。
    struct obs_kernel_param结构如下：
struct obs_kernel_param {
    const char *str;
    int (*setup_func)(char *);
    int early;
};

str表示key，setup_func表示handler。early类似于优先级的一个flag，因为传递给内核的参数中，有一些需要比另外的一些更早的解析。参考下面两边分析一节：

两遍分析：

parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);
parse_args("Booting kernel", static_command_line, __start___param,
		   __stop___param - __start___param,
		   &unknown_bootoption);

在start_kernel函数中第二次调用parse_args函数时，会检查有module_param宏填入的模块选项，这些选项会存储在kernel_param数据结构中，module_param宏会确保这些数据结构都会被存放在特定的内存区块中(__param)，有指针__start___param

和__stop___param限定。

__setup_start……__setup_end：这个区域会在引导阶段结束时释放掉，用户在运行期间不能看到或修改这些选项；

__start___param……__stop___param：这个区域不会被释放，其内容会被输出到/sys文件系统，这些选项可以显示给用户。

.init.setup 内存区

有__setup()和early_param()宏定义的关键字会被放入__setup_start……__setup_end区域，只是early_param宏定义的关键字会被设置early标记。

struct obs_kernel_param {
    const char *str;
    int (*setup_func)(char *);
    int early;
};

模块初始化代码：

每一个模块都要提供两个函数called init_module and cleanup_module。由下面两个宏指定：

module_init(XXX);
module_exit(XXX);

当前模块设计模型：

static char version[] _ _devinitdata = DRV_NAME " ... ";
static struct vortex_chip_info {
...
} vortex_info_tbl[] _ _devinitdata = {
{"3c590 Vortex 10Mbps",
... ... ...
}
static int _ _init vortex_init (void)
{
...
}
static void _ _exit vortex_cleanup (void)
{
...
}
module_init(vortex_init);
module_exit(vortex_cleanup);