哈嘍,大家好,我是LittleG。
嚴(yán)格來說*模塊加載順序*這一概念主要適用于動態(tài)加載的內(nèi)核模塊,而非靜態(tài)編譯到內(nèi)核中的模塊。
因為靜態(tài)編譯到內(nèi)核中的模塊已經(jīng)作為內(nèi)核代碼的一部分直接編譯進(jìn)了內(nèi)核映像??梢岳斫鉃樵谙到y(tǒng)啟動過程中,這些模塊實際上已經(jīng)處于“已加載”狀態(tài),無需再經(jīng)歷獨立的加載過程,跟隨Linux內(nèi)核啟動流程,走正常初始化即可。
由于靜態(tài)編譯的模塊在系統(tǒng)啟動時已經(jīng)作為內(nèi)核的一部分存在,不存在“加載”這一動作,所以也就不存在動態(tài)加載時的依賴關(guān)系檢查和加載順序問題。但是,對于內(nèi)核編譯過程中涉及多個靜態(tài)模塊的情況,確實存在一定的編譯順序,主要受到內(nèi)核構(gòu)建系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和編譯規(guī)則的影響。
下面結(jié)合Linux源碼舉例說明下,如何控制內(nèi)核模塊的編譯(“靜態(tài)加載”)順序。
1、源碼組織結(jié)構(gòu)
Linux內(nèi)核源碼通常采用層次化的目錄結(jié)構(gòu),其中各個模塊(不論是內(nèi)核子系統(tǒng)還是單獨的驅(qū)動模塊)都有各自的源碼目錄。例如:
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在這個例子中,`driverA`、`driverB`、`driverC`和`driverD`是四個靜態(tài)編譯的內(nèi)核模塊。它們的編譯順序取決于構(gòu)建系統(tǒng)如何遍歷這些目錄并安排編譯任務(wù)。
2、Kconfig配置
每個內(nèi)核模塊通常有一個對應(yīng)的Kconfig文件,用于定義模塊是否可選、依賴關(guān)系等配置項。Kconfig文件中的`config`語句用于聲明模塊的存在,而`select`、`depends on`等關(guān)鍵字則用來表達(dá)模塊間的依賴關(guān)系。這些依賴關(guān)系會影響編譯時模塊的處理順序。
例如,在`drivers/block/Kconfig`中可能會有這樣的配置:
這里,`BLOCK_DRIVER_A`選擇時會自動選擇`DEPENDENCY_X`,而`BLOCK_DRIVER_B`不僅依賴于`BLOCK_DRIVER_A`,還依賴于`DEPENDENCY_Y`。這樣的依賴關(guān)系會在配置階段被解析,確保編譯時先編譯依賴項。
3、Makefile及其依賴規(guī)則
內(nèi)核的頂層Makefile以及各子系統(tǒng)、模塊的Makefile共同構(gòu)成了復(fù)雜的依賴關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)執(zhí)行`make`命令時,頂層Makefile會遞歸地遍歷所有子目錄,根據(jù)Kconfig配置生成相應(yīng)的`*.config`文件,并進(jìn)一步調(diào)用各子系統(tǒng)的Makefile來編譯模塊。
每個模塊的Makefile通常包含類似以下的規(guī)則:
這里的`obj-y`列表指定了要編譯的對象文件,而`driverA-objs`和`driverB-objs`則定義了構(gòu)成單個模塊的多個源文件。Makefile會按照列表的順序處理這些對象文件,確保先編譯依賴項。
4、總結(jié)
在上述源碼組織結(jié)構(gòu)、Kconfig配置和Makefile規(guī)則的共同作用下,內(nèi)核模塊的編譯順序(靜態(tài)加載順序)主要受以下因素影響:
源碼目錄結(jié)構(gòu):內(nèi)核編譯系統(tǒng)通常會按目錄層級從上至下、從左至右遞歸地遍歷源碼樹。因此,位于目錄結(jié)構(gòu)較前位置的模塊通常會被先編譯。
- Kconfig依賴:依賴關(guān)系明確的模塊會在其依賴項編譯完成后才開始編譯。Kconfig中的`select`、`depends on`等語句確保了這一點。
- Makefile中的對象列表:在單個Makefile中,`obj-y`列表的順序決定了模塊編譯的順序。如果模塊間存在隱式依賴(即源碼中直接或間接引用了其他模塊的符號),正確的Makefile編寫應(yīng)確保依賴模塊先于被依賴模塊出現(xiàn)在列表中。
綜上所述,內(nèi)核模塊靜態(tài)加載的順序控制主要依賴于內(nèi)核源碼的組織結(jié)構(gòu)、Kconfig配置文件中的依賴聲明,以及Makefile中的編譯規(guī)則。這些因素共同確保了編譯過程中模塊按正確順序被處理,從而保證編譯的正確性和最終內(nèi)核映像的完整性。在實際開發(fā)過程中,維護(hù)好這些依賴關(guān)系是至關(guān)重要的,特別是在處理復(fù)雜模塊間依賴或進(jìn)行內(nèi)核定制時。