閱讀內(nèi)核系列之EXPORT_SYMBOL展開
[導(dǎo)讀] 寫驅(qū)動(dòng)時(shí),常常遇到EXPORT_SYMBOL,這究竟做了啥,對于做底層開發(fā)而言,了解其內(nèi)在實(shí)現(xiàn)機(jī)制,對于開發(fā)還是很有益的。本文就來剖析一下其內(nèi)在實(shí)現(xiàn)機(jī)制及其作用。從本文開始,將開始不定期更新閱讀內(nèi)核代碼的筆記,內(nèi)核代碼龐大,且限于水平,如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,文末開了個(gè)小程序留言功能進(jìn)行討論,真誠歡迎討論交流。讓我們一起來閱讀內(nèi)核代碼吧~~~
概要介紹
內(nèi)核代碼中幾個(gè)常見用于導(dǎo)出符號的宏為:
#define EXPORT_SYMBOL(sym)
#define EXPORT_SYMBOL_GPL(sym)
#define EXPORT_SYMBOL_GPL_FUTURE(sym)
#define EXPORT_UNUSED_SYMBOL(sym)
#define EXPORT_UNUSED_SYMBOL_GPL(sym)
其作用分別為:
EXPORT_SYMBOL:導(dǎo)出一般符號,用于使內(nèi)部符號變成可加載模塊??杉虞d模塊的含義是可以通過命令insmod 動(dòng)態(tài)加載內(nèi)核模塊。
EXPORT_SYMBOL_GPL:導(dǎo)出只兼容GPL License的符號,這些符號僅對具有GPL兼容許可證的模塊可用。GPL-only符號的可能意圖:
已有符號,限定使用該符號的模塊都只能是內(nèi)核的派生產(chǎn)品。
對于新創(chuàng)建的符號,其創(chuàng)建者可以通過這個(gè)機(jī)制限定其僅適用于GPL。
EXPORT_SYMBOL_GPL_FUTURE ,其目的是標(biāo)記將來可能被更改為GPL-only導(dǎo)出的符號。如果非GPL模塊使用了此類符號,則內(nèi)核將發(fā)出警告,表明該模塊將在將來的某個(gè)時(shí)間中斷。幸運(yùn)的是,這些警告將幫助專有模塊的作者提前為更改做好準(zhǔn)備。
EXPORT_UNUSED_SYMBOL, EXPORT_UNUSED_SYMBOL_GPL這兩個(gè)基本沒用,估計(jì)是預(yù)留接口。
以內(nèi)核調(diào)度器舉例,先不關(guān)心函數(shù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
{
struct task_struct *tsk = current;
sched_submit_work(tsk);
do {
preempt_disable();
__schedule(false);
sched_preempt_enable_no_resched();
} while (need_resched());
}
EXPORT_SYMBOL(schedule);
其中:EXPORT_SYMBOL 宏定義為:
#define EXPORT_SYMBOL(sym) \
__EXPORT_SYMBOL(sym, "")
而__EXPORT_SYMBOL 的宏定義為:
#define __EXPORT_SYMBOL(sym, sec) \
extern typeof(sym) sym; \
__CRC_SYMBOL(sym, sec) \
static const char __kstrtab_##sym[] \
__attribute__((section("__ksymtab_strings"), aligned(1))) \
= VMLINUX_SYMBOL_STR(sym); \
extern const struct kernel_symbol __ksymtab_##sym; \
__visible const struct kernel_symbol __ksymtab_##sym \
__used \
__attribute__((section("___ksymtab" sec "+" #sym), unused)) \
= { (unsigned long)&sym, __kstrtab_##sym }
而__CRC_SYMBOL的宏定義為:
#define __CRC_SYMBOL(sym, sec) \
extern __visible void *__crc_##sym __attribute__((weak)); \
static const unsigned long __kcrctab_##sym \
__used \
__attribute__((section("___kcrctab" sec "+" #sym), unused)) \
= (unsigned long) &__crc_##sym;
這里還有個(gè)VMLINUX_SYMBOL_STR宏,其定義如下:
/* Some toolchains use a `_' prefix for all user symbols. */
#ifdef CONFIG_HAVE_UNDERSCORE_SYMBOL_PREFIX
#define __VMLINUX_SYMBOL(x) _##x
#define __VMLINUX_SYMBOL_STR(x) "_" #x
#else
#define __VMLINUX_SYMBOL(x) x
#define __VMLINUX_SYMBOL_STR(x) #x
#endif
#define VMLINUX_SYMBOL_STR(x) __VMLINUX_SYMBOL_STR(x)
假定CONFIG_HAVE_UNDERSCORE_SYMBOL_PREFIX定義了,則全部展開為:
那么全部展開后,得到了什么呢?
extern typeof(schedule) schedule; \
extern __visible void *__crc_schedule __attribute__((weak)); \
static const unsigned long __kcrctab_schedule \
__used \
__attribute__((section("___kcrctab" sec "+" "schedule"), unused)) \
= (unsigned long) &__crc_schedule;
static const char __kstrtab_schedule[] \
__attribute__((section("__ksymtab_strings"), aligned(1))) \
= "_" "schedule"; \
extern const struct kernel_symbol __ksymtab_schedule; \
__visible const struct kernel_symbol __ksymtab_schedule \
__used \
__attribute__((section("___ksymtab" sec "+" "schedule"), unused)) \
= { (unsigned long)&schedule, __kstrtab_schedule };
這樣還是不直觀,去掉不必要的換行符,整理一下:
asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
{
struct task_struct *tsk = current;
sched_submit_work(tsk);
do {
preempt_disable();
__schedule(false);
sched_preempt_enable_no_resched();
} while (need_resched());
}
/*以下部分都屬于EXPORT_SYMBOL(schedule)的展開*/
extern typeof(schedule) schedule;
extern __visible void *__crc_schedule __attribute__((weak));
static const unsigned long __kcrctab_schedule __used \
__attribute__((section("___kcrctab" sec "+" "schedule"), unused)) \
= (unsigned long) &__crc_schedule;
static const char __kstrtab_schedule[] __attribute__((section("__ksymtab_strings"), aligned(1))) = "_" "schedule";
extern const struct kernel_symbol __ksymtab_schedule;
__visible const struct kernel_symbol __ksymtab_schedule __used __attribute__((section("___ksymtab" sec "+" "schedule"), unused)) = {
(unsigned long)&schedule, __kstrtab_schedule
};
EXPORT_SYMBOL(schedule)展開成這么一個(gè)玩意兒,要理解其內(nèi)在機(jī)制,這里涉及到了很多內(nèi)核代碼關(guān)鍵詞,比如:
asmlinkage
__visible
extern typeof(schedule) schedule
kernel_symbol
……
這個(gè)且待下回分解。
—END—
如果喜歡右下點(diǎn)個(gè)在看,也會(huì)讓我倍感鼓舞
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