第 5 章 SYSINIT框架

SYSINIT是一个通用的调用排序与分别执行机制的框架。 FreeBSD目前使用它来进行内核的动态初始化。 SYSINIT使得FreeBSD的内核各子系统可以在内核或模块动态加载链接时被重整、 添加、删除、替换，这样，内核和模块加载时就不必去修改一个静态的有序初始化 安排表甚至重新编译内核。这个体系也使得内核模块 (现在称为KLD可以与内核不同时编译、链接、 在引导系统时加载，甚至在系统运行时加载。这些操作是通过 “内核链接器”(kernel linker)和“链接器集合” (linker set)完成的。

5.1. 术语

链接器集合(Linker Set)

一种链接方法。这种方法将整个程序源文件中静态申明的数据收集到 一个可邻近寻址的数据单元中。

5.2. SYSINIT操作

SYSINIT要依靠链接器获取遍布整个程序源代码多处申明的静态数据 并把它们组成一个彼此相邻的数据块。这种链接方法被称为 “链接器集合”(linker set)。 SYSINIT使用两个链接器集合以维护两个数据集合， 包含每个数据条目的调用顺序、函数、一个会被提交给该函数的数据指针。

SYSINIT按照两类优先级标识对函数排序以便执行。 第一类优先级的标识是子系统的标识， 给出SYSINIT分别执行子系统的函数的全局顺序， 定义在<sys/kernel.h>中的枚举 sysinit_sub_id内。第二类优先级标识在子系统中的元素的顺序， 定义在<sys/kernel.h>中的枚举 sysinit_elem_order内。

有两种时刻需要使用SYSINIT：系统启动或内核模块加载时， 系统析构或内核模块卸载时。内核子系统通常在系统启动时使用SYSINIT 的定义项以初始化数据结构。例如，进程调度子系统使用一个SYSINIT 定义项来初始化运行队列数据结构。设备驱动程序应避免直接使用 SYSINIT()，对于总线结构上的物理真实设备应使用 DRIVER_MODULE()调用的函数先侦测设备的存在， 如果存在，再进行设备的初始化。这一系统过程中， 会做一些专门针对设备的事情，然后调用SYSINIT()本身。 对于非总线结构一部分的虚设备，应改用DEV_MODULE()。

5.3. 使用SYSINIT

5.3.1. 接口

5.3.1.1. 头文件

<sys/kernel.h>

5.3.1.2. 宏

SYSINIT(uniquifier, subsystem, order, func, ident)
SYSUNINIT(uniquifier, subsystem, order, func, ident)

5.3.2. 启动

宏SYSINIT()在SYSINIT启动数据集合中 建立一个SYSINIT数据项，以便SYSINIT在系统启动或模块加载时排序 并执行其中的函数。SYSINIT()有一个参数uniquifier， SYSINIT用它来标识数据项，随后是子系统顺序号、子系统元素顺序号、 待调用函数、传递给函数的数据。所有的函数必须有一个恒量指针参数。

#include <sys/kernel.h>

void foo_null(void *unused)
{
foo_doo();
}
SYSINIT(foo, SI_SUB_FOO, SI_ORDER_FOO, foo_null, NULL);

struct foo foo_voodoo = {
FOO_VOODOO;
}

void foo_arg(void *vdata)
{
struct foo *foo = (struct foo *)vdata;
foo_data(foo);
}
SYSINIT(bar, SI_SUB_FOO, SI_ORDER_FOO, foo_arg, &foo_voodoo);
	

注意，SI_SUB_FOO和SI_ORDER_FOO 应当分别在上面提到的枚举sysinit_sub_id和 sysinit_elem_order之中。既可以使用已有的枚举项， 也可以将自己的枚举项添加到这两个枚举的定义之中。 你可以使用数学表达式微调SYSINIT的执行顺序。 以下的例子示例了一个需要刚好要在内核参数调整的SYSINIT之前执行的SYSINIT。

static void
mptable_register(void *dummy __unused)
{

	apic_register_enumerator(&mptable_enumerator);
}

SYSINIT(mptable_register, SI_SUB_TUNABLES - 1, SI_ORDER_FIRST,
    mptable_register, NULL);

5.3.3. 析构

宏SYSUNINIT()的行为与SYSINIT()的相当， 只是它将数据项填加至SYSINIT的析构数据集合。

#include <sys/kernel.h>

void foo_cleanup(void *unused)
{
foo_kill();
}
SYSUNINIT(foobar, SI_SUB_FOO, SI_ORDER_FOO, foo_cleanup, NULL);

struct foo_stack foo_stack = {
FOO_STACK_VOODOO;
}

void foo_flush(void *vdata)
{
}
SYSUNINIT(barfoo, SI_SUB_FOO, SI_ORDER_FOO, foo_flush, &foo_stack);