Linux启动过程中硬件模块是如何加载的？

　　阅读Linux内核启动代码的直接动力是我想编写RTL8019AS的网卡驱动程序（2.4.18内核只支持了CS8900A）。既然要写驱动，我就想知道它是怎样被加载的，好奇心驱使我先去弄清楚这个问题。

　　拿到2.4.18的软件包，一万多个文件，不知如何下手。所幸的是手头有三件工具助我入门：

　　1、一块移植好linux的开发板，通过它可以看到linux启动过程打印的消息。

　　2、google，网上关于linux的资料真是太多了！

　　3、Windows文件搜索引擎，通过它可以知道在那些文件中打印出那些消息。

　　很快，就找到了linux启动的总的入口，/arch/arm/boot/compressed/head.s。

　　start:

　　.type  start,#functiON

　　.rept    8

　　mov    r0,r0

　　.endr

　　……

　　head.s完成的工作主要是底层寄存器、MMU的一些设定以及kernel的解压缩。汇编文件中调用的C代码大多位于该目录下misc.c文件，例如：decompress_kernel。

　　head执行完毕后跳到start_kernel（），这个函数位于文件/init/main.c中。

　　在start_kernel中，依次执行各个初始话函数，直到rest_init（），在这个函数里启动了一个init线程，而主线程自己则进入了IDLE状态。

　　在这个函数里面，先lock_kernel，然后调用do_basic_setup，在这个函数里面又是一堆的初始化，有一个函数要注意：do_initcalls。看看它干了什么：static void __init do_initcalls（void）{initcall_t *call;call = &__initcall_start;do {（*call）（ ）；call ;} while （call < &__initcall_end）；/* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */flush_scheduled_tasks（）；}

　　我们所关心的外围模块的驱动被这一段程序加载的原因：

　　首先看__initcall_start和__initcall_end，找遍了所有C代码，没有它们的定义。后来在vmlinux-armv.lds.in文件中找到了它们：

　　__initcall_start = .;*（。initcall.init）__initcall_end = .;这个文件是和link相关的文件，它决定代码在load环境中的位置，就好比ADS中的scf文件。先看。initcall.init的含义，它在/include/linux/init.h中定义：

　　#define __init_call __attribute__ （（unused,__section__ （".initcall.init "）））参考GCC说明，这段话的意思就是说所有以__init_call前缀定义的函数在链接过程中都放到名字为。initcall.init的段（section）里面。如果我们给一个函数冠以__init_call，那么它在编译链接的时候就会放到。initcall.init这个段里面。

　　那么要注册的外围模块的初始化程序是不是都是定义成__init_call类型的呢？查看各个模块我们会发现其初始化函数x会被定义成为module_init（x），在/include/linux/init.h中它定义如下：

　　#define module_init（x） __initcall（x）；#define __initcall（fn） static initcall_t __initcall_##fn __init_call = fn这段代码说module_init（x）等价于__initcall（x），而__initcall（x）表示函数x是静态的具有__init_call性质的函数，因此在链接时，它会被放在 initcall.init 段中。只要x函数运行起来，就可以注册设备、中断入口、中断服务函数了。

　　明白了设备是如何被加载以后，要明白怎么样把一个模块的驱动程序加载到内核里面呢？make menuconfig，把对应设备打开。看看make menuconfig前后哪些文件的修改日期发生了变化？找到了一点，/scripts下的文件是用来支持各种config模式的（当然包括menuconfig），代码在Kconfig中。在每个驱动设备的文件夹下（比如net，mtd）都有一个叫config.in的文件，这些文件定义了我们在menuconfig画面中看到的目录结构与选项。

　　看看这两个文件：。/config和/include/linux/ autoconf.h。我们做完menuconfig以后，所有改动就反映到了这两个文件中，这两个文件的内容是一致的。在我们做编译的过程中，顶层的makefile文件从autoconf.h文件中读取各项宏定义然后传递给子一层的makefile，这些makefile根据宏定义选择那些。o文件被链接进来加到内核中。

　　清楚了这些以后我就知道怎么给8019添加驱动了，yy一下：

　　1、首先要有驱动程序代码，8019.c

　　2、修改net目录下的config.in文件中添加一项，dep_tristate ' RTL8019 support' CONFIG_RTL8019 $CONFIG_ISA

　　3、打开menuconfig，将RTL8019 support选择y，保存后autoconf文件中应该就有了一个宏定义：#define CONFIG_RTL8019

　　4、打开net目录下的makefile，添加：obj-$（ CONFIG_RTL8019） = 8019.o

　　5、make dep; make zImage;完成。

　　注：在menuconfig中选择 m 和 y 的区别：

　　y: 模块驱动编译到内核中，启动时自动加载m：模块会被编译，但是不会被编译到内核中，只是生成。o文件，我们可以收集这些。o文件做到linux的文件系统中，然后用insmod实现动态加载。