Linux DRM那些事-内核模块解析

Linux DRM那些事-内核模块解析使用RockPI 4A Linux内核对应的交叉工具链中的objdump命令获取vmliux中所有段的头信息,命令如下:在1.txt文件中,可以

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!

本文以RockPI 4A DRM驱动解析内核模块定义、链接位置和加载顺序。

一、模块定义

列举DRM驱动中的模块定义如下:

module_platform_driver(dw_hdmi_rockchip_pltfm_driver); ## dw_hdmi-rockchip.c
module_platform_driver(vop_platform_driver);           ## rockchip_vop_reg.c
module_platform_driver(rockchip_drm_platform_driver);  ## rockchip_drm_drv.c

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!

module_platform_driver宏展开如下:

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!module_init(dw_hdmi_rockchip_pltfm_driver_init);
module_init(vop_platform_driver_init);
module_init(rockchip_drm_platform_driver_init);

其中module_init定义为device_initcall(fn),代码如下:

#define module_init(x)  __initcall(x);
#define __initcall(fn) device_initcall(fn)
#define device_initcall(fn)     __define_initcall(fn, 6)

继续展开,最终定义为:

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!#1.
static initcall_t __initcall_dw_hdmi_rockchip_pltfm_driver_init6 __used \
    __attribute__((__section__(".initcall" #id ".init"))) = dw_hdmi_rockchip_pltfm_driver_init; \

#2.
static initcall_t __initcall_vop_platform_driver_init6 __used \
    __attribute__((__section__(".initcall" #id ".init"))) = vop_platform_driver_init; \

#3.
static initcall_t __initcall_rockchip_drm_platform_driver_init6 __used \
    __attribute__((__section__(".initcall" #id ".init"))) = rockchip_drm_platform_driver_init; \

请留意上面定义的函数指针和函数名,下面会介绍其对应的地址和加载顺序。

二、链接位置

使用RockPI 4A Linux内核对应的交叉工具链中的objdump命令获取vmliux中所有段的头信息,命令如下:

/usr/local/gcc-linaro-7.3.1-2018.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-objdump -x vmlinux > 1.txt

1.txt文件中,可以查找到上面三个函数(位于.init.text段)和函数指针(位于.init.data段)的位置,细节如下:

ffffff8009149828 l     F .init.text 0000000000000020 dw_hdmi_rockchip_pltfm_driver_init
ffffff80091498e8 l     F .init.text 0000000000000020 vop_platform_driver_init
ffffff8009149908 l     F .init.text 0000000000000024 rockchip_drm_platform_driver_init

ffffff800920f498 l     O .init.data 0000000000000008 __initcall_dw_hdmi_rockchip_pltfm_driver_init6
ffffff800920f4c8 l     O .init.data 0000000000000008 __initcall_vop_platform_driver_init6
ffffff800920f4d0 l     O .init.data 0000000000000008 __initcall_rockchip_drm_platform_driver_init6

上面是按地址从小到大的顺序排列,也可以在System.map文件中查看链接顺序。

注:交叉编译工具链里除objdump外,还有很多好用的工具,后续会专门介绍。

三、加载顺序

如果使用同一个宏定义内核模块,Linux内核将按.init.data段中地址从小到大的顺序加载内核模块,即运行对应的.init.text中对应的函数。因此,本文三个内核模块的加载顺序为:

1.dw_hdmi_rockchip_pltfm_driver_init
2.vop_platform_driver_init
3.rockchip_drm_platform_driver_init

同一等级的内核模块在.init.data段中的位置与Makefile中文件的位置有关。

上面三个文件在drivers/gpu/drm/rockchip/Makefile里的位置如下:

rockchipdrm-y := rockchip_drm_drv.o rockchip_drm_fb.o          ## rockchip_drm_drv.c        
...
obj-$(CONFIG_ROCKCHIP_DW_HDMI) += dw_hdmi-rockchip.o           ## dw_hdmi-rockchip.c
...
obj-$(CONFIG_DRM_ROCKCHIP) += rockchip_vop_reg.o rockchipdrm.o ## rockchip_vop_reg.c

内核编译时,rockchipdrm.o会替换为rockchip_drm_drv.o rockchip_drm_fb.o因此这三个文件的编译顺序如下:

root@ubuntu:/home/run/code/rockchip-bsp# ./build/mk-kernel.sh rockpi4a
 Building kernel for rockpi4a board!
4.4.154
  CHK     include/config/kernel.release
  CHK     include/generated/uapi/linux/version.h
  CHK     scripts/mod/devicetable-offsets.h
  CHK     include/generated/utsrelease.h
  CHK     include/generated/timeconst.h
  CHK     include/generated/bounds.h
  CHK     include/generated/asm-offsets.h
  CALL    scripts/checksyscalls.sh
make[1]: 'include/generated/vdso-offsets.h' is up to date.
  CHK     include/generated/compile.h
  CHK     kernel/config_data.h
  CC      drivers/gpu/drm/rockchip/dw_hdmi-rockchip.o  ## dw_hdmi-rockchip.c
  CC      drivers/gpu/drm/rockchip/rockchip_vop_reg.o  ## rockchip_vop_reg.c
  CC      drivers/gpu/drm/rockchip/rockchip_drm_drv.o  ## rockchip_drm_drv.c 
  LD      drivers/gpu/drm/rockchip/rockchipdrm.o
  LD      drivers/gpu/drm/rockchip/built-in.o
  LD      drivers/gpu/drm/built-in.o
  LD      drivers/gpu/built-in.o
  LD      drivers/built-in.o
  LINK    vmlinux

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