module_init这个函数的具体功能和执行过程，在kernel源码目录中找到include\linux\init.h文件
#define module_init(x) __initcall(x); 有对module_init 的定义，我们发现 module_init(x) 是一个宏定义，那么_initcall(x)又是什么呢?
#define __initcall(fn) device_initcall(fn) 完整的宏定义如下：
__define_initcall：
#define __define_initcall(fn, id) \
static initcall_t __initcall_##fn##id __used \
__attribute__((__section__(".initcall" #id ".init"))) = fn initcalls：
#define pure_initcall(fn) __define_initcall(fn, 0)
#define core_initcall(fn) __define_initcall(fn, 1)
#define core_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 1s)
#define postcore_initcall(fn) __define_initcall(fn, 2)
#define postcore_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 2s)
#define arch_initcall(fn) __define_initcall(fn, 3)
#define arch_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 3s)
#define subsys_initcall(fn) __define_initcall(fn, 4)
#define subsys_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 4s)
#define fs_initcall(fn) __define_initcall(fn, 5)
#define fs_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 5s)
#define rootfs_initcall(fn) __define_initcall(fn, rootfs)
#define device_initcall(fn) __define_initcall(fn, 6)
#define device_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 6s)
#define late_initcall(fn) __define_initcall(fn, 7)
#define late_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 7s)
#define __initcall(fn) device_initcall(fn) Note：下面用xxx_initcall来代表pure_initcall，core_initcall、core_initcall_sync … …
我们可以看到非常多的xxx_initcall宏函数定义，他们都是通过__define_initcall 实现的。在__define_initcall里面包含了两个参数，一个是fn，另一个则是id。那么，这么多的宏又有何用？？
我们来到init\main.c文件中可以找到函数do_initcalls
static void __init do_initcalls(void)
{
int level;
for (level = 0; level < ARRAY_SIZE(initcall_levels) - 1; level++)
do_initcall_level(level);
} 很明显do_initcalls中有一个for循环，那么此循环就是按照优先级顺序执行一些函数的。那么问题又来了，执行哪些函数？？我们看看do_initcalls这个名字。是不是initcall非常的眼熟？没错就是上面我们提到过的宏定义xxx_initcall里面就有initcall。
所以，我们先来解释一下这些宏有什么用。还是从我们最熟悉的地方module_init(fn)开始说起，其中fn是module_init的参数，fn是一个函数指针（函数名）。
module_init(fn)---> __initcall(fn) ---> device_initcall(fn) ---> __define_initcall(fn, 6)
所以当我们写module_init(fn)最终我们可以简化成以下内容(假设module_init的参数为test_init)
module_init(test_init) ---> __define_initcall(test_init, 6)
#define __define_initcall(fn, id) \
static initcall_t __initcall_##fn##id __used \
__attribute__((__section__(".initcall" #id ".init"))) = fn 简单补充：
| 符号 | 作用 | 举例 |
| ## | “##”符号可以 是连接的意思 |
例如 __initcall_##fn##id 为__initcall_fnid 那么，fn = test_init，id = 6时，__initcall_##fn##id 为 __initcall_test_init6 |
| # | “#”符号可以 是字符串化的意思 |
例如 #id 为 “id”，id=6 时，#id 为“6” |
通过上面的定义，我们把module_init(test_init)给替换如下内容
static initcall_t __initcall_test6 __used __attribute__((__section__(".initcall""6" ".init"))) =test_init通过__attribute__（__section__）设置函数属性，也就是将test_init放在.initcall6.init段中。这个段在哪用？这就要涉及到链接脚本了。大家可以到kernel目录arch中，根据自己的处理器平台找到对应的链接脚本。例如我现在的平台是君正m200（mips架构），可能大部分是arm架构。在arch/mips/kernel/vmlinux.lds这个链接脚本里面有如下一段代码
__init_begin = .;
. = ALIGN(4096); .init.text : AT(ADDR(.init.text) - 0) { _sinittext = .; *(.init.text) *(.cpuinit.text) *(.meminit.text) _einittext = .; }
.init.data : AT(ADDR(.init.data) - 0) { *(.init.data) *(.cpuinit.data) *(.meminit.data) *(.init.rodata) *(.cpuinit.rodata) *(.meminit.rodata) . = ALIGN(32); __dtb_start = .; *(.dtb.init.rodata) __dtb_end = .; . = ALIGN(16); __setup_start = .; *(.init.setup) __setup_end = .; __initcall_start = .; *(.initcallearly.init) __initcall0_start = .; *(.initcall0.init) *(.initcall0s.init) __initcall1_start = .; *(.initcall1.init) *(.initcall1s.init) __initcall2_start = .; *(.initcall2.init) *(.initcall2s.init) __initcall3_start = .; *(.initcall3.init) *(.initcall3s.init) __initcall4_start = .; *(.initcall4.init) *(.initcall4s.init) __initcall5_start = .; *(.initcall5.init) *(.initcall5s.init) __initcallrootfs_start = .; *(.initcallrootfs.init) *(.initcallrootfss.init) __initcall6_start = .; *(.initcall6.init) *(.initcall6s.init) __initcall7_start = .; *(.initcall7.init) *(.initcall7s.init) __initcall_end = .; __con_initcall_start = .; *(.con_initcall.init) __con_initcall_end = .; __security_initcall_start = .; *(.security_initcall.init) __security_initcall_end = .; . = ALIGN(4); __initramfs_start = .; *(.init.ramfs) . = ALIGN(8); *(.init.ramfs.info) }
. = ALIGN(4); 当然，关于链接脚本又有很东西要讲。所以现在我们不关心里面的具体含义，我们可以观察到上面有这些字符串使我们比较熟悉的：__initcall6_start = .; *(.initcall6.init) *(.initcall6s.init)。链接脚本里的东西看似很乱很难，其实是非常有逻辑有规律可循的，我们来简单解释下面一行的代码作用：
__initcall6_start = .; *(.initcall6.init) *(.initcall6s.init) 其中__initcall6_start是一个符号，链接器用到的。__initcall6_start = .; ，其中的 '.'符号是对当前地址的一个引用，也就说把当前的地址给了符号__initcall6_start, *(.initcall6.init) *(.initcall6s.init) 的意思是所有的.initcall6.init段和.initcall6s.init段的内容从__initcall6_start为起始地址开始链接。
.initcall0.init .initcall0s.init .initcall1.init .initcall1s.init …… .initcall7.init .initcall7s.init
上面的内容都出现在了链接脚本中，而0,0s,1,1s,2,2s … 6,6s,7,7s 有没有觉得在哪里见过？ 我们回顾一下initcalls里面的定义：
#define pure_initcall(fn) __define_initcall(fn, 0)
#define core_initcall(fn) __define_initcall(fn, 1)
#define core_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 1s)
#define postcore_initcall(fn) __define_initcall(fn, 2)
#define postcore_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 2s)
#define arch_initcall(fn) __define_initcall(fn, 3)
#define arch_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 3s)
#define subsys_initcall(fn) __define_initcall(fn, 4)
#define subsys_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 4s)
#define fs_initcall(fn) __define_initcall(fn, 5)
#define fs_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 5s)
#define rootfs_initcall(fn) __define_initcall(fn, rootfs)
#define device_initcall(fn) __define_initcall(fn, 6)
#define device_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 6s)
#define late_initcall(fn) __define_initcall(fn, 7)
#define late_initcall_sync(fn) __define_initcall(fn, 7s) 这里面就有0,0s,1,1s,2,2s …… 6,6s,7,7s，也就是__define_initcall(fn, id)中的第二个参数 id。很显然这个id的值不是我们在调用module_init的时候传过去的。数字id 0~7代表的是不同的优先级（0最高，module_init对应的优先级为6，所以一般我们注册的驱动程序优先级为6），链接脚本里面根据我们注册不同的id，将我们的函数fn放入对应的地址里面。根据上面的分析，test_init放在.initcall6.init段中。
在kernel启动过程中，会调用do_initcalls函数一次调用我们通过xxx_initcall注册的各种函数，优先级高的先执行。所以我们通过module_init注册的函数在kernel启动的时候会被顺序执行。
如果了解过Linux操作系统启动流程，那么当bootloader加载完kernel并解压并放置与内存中准备开始运行，首先被调用的函数是start_kernel。start_kernel函数顾名思义，内核从此准备开启了，但是start_kernel做的事情非常多，简单来说为内核启动做准备工作，复杂来说也是非常之多（包含了自旋锁检查、初始化栈、CPU中断、立即数、初始化页地址、内存管理等等等...）。所以这篇博文我们还是主要分析和module_init注册函数的执行过程。
start_kernel函数在 init/main.c文件中，由于start_kernel本身功能也比较多，所以为了简介分析过程我把函数从start_kernel到do_initcalls的调用过程按照如下方式展现出来：
start_kernel -> reset_init -> kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
|
|->static int __ref kernel_init(void *unused)
|
|-> kernel_init_freeable( )
|
|-> do_basic_setup();
|
|——> do_initcalls(); 在上面的调用过程中，通过kernel_thread注册了一个任务kernel_init，kernel_thread的函数原型如下。
/*
* Create a kernel thread.
*/
pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
{
return do_fork(flags|CLONE_VM|CLONE_UNTRACED, (unsigned long)fn,
(unsigned long)arg, NULL, NULL);
} kernel_thread创建了一个内核线程，也就是创建一个线程完成kernel_init的任务。通过kernel_init的逐层调用，最后调用到我们目前最应该关心的函数do_initcalls；
static void __init do_initcalls(void)
{
int level;
for (level = 0; level < ARRAY_SIZE(initcall_levels) - 1; level++)
do_initcall_level(level);
} 这个函数看起来就非常简单了，里面有for循环，每循环一次就调用一次do_initcall_level(level)；其实可以发现在我们分析kernel源码时，大部分函数都能从函数名猜到函数的功能，这也是一名优秀程序猿的体现，大道至简，悟在天成。
接下来我们就开始具体分析do_initcalls函数啦~~
for (level = 0; level < ARRAY_SIZE(initcall_levels) - 1; level++) 这句for循环很简单，循环执行条件是level < ARRAY_SIZE(initcall_levels)。ARRAY_SIZE是一个宏，用于求数组元素的个数，在文件include\linux\kernel.h文件中：
#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]) + __must_be_array(arr)) 当然ARRAY_SIZE宏里面还多了一个__must_be_array()，这个主要是确保我们传过来的arr是一个数组，防止ARRAY_SIZE的误用。所以在我们写kernel驱动程序时，遇到需要求一个数组的大小请记得使用ARRAY_SIZE。有安全感又高大上...
那么，initcall_levels是不是数组呢？如果是，里面有什么内容？还是在文件main.c中有数组initcall_levels的定义：
static initcall_t *initcall_levels[] __initdata = {
__initcall0_start,
__initcall1_start,
__initcall2_start,
__initcall3_start,
__initcall4_start,
__initcall5_start,
__initcall6_start,
__initcall7_start,
__initcall_end,
}; 数组，我们知道是元素的集合，那么initcall_levels数组中得元素是什么？？？
static initcall_t *initcall_levels[] __initdata = {很显然，这个数组定义非常高大上。不管如何高大上，总离不开最基本的知识吧。所以我先从两点去探索：
1. 数组的名字，根据数组标志性的‘[ ]’，我们应该很容易知道数组名字是initcall_levels；
2.数组的元素类型，由于定义中出现了指针的符号‘ * ’，也很容知道initcall_levels原来是一个指针数组啦。
所以现在我们知道了initcall_levels数组里面保存的是指针啦，也就是指针的一个集合而已。initcall_levels数组里面有9个元素，他们都是指针。对于这个数组，我们先暂且到这儿，因为我们已经知道了数组的个数了，也就知道for循环的循环次数。（后面还会继续分析这个数组，所以要有印象）。我们再回来看看do_initcalls：
static void __init do_initcalls(void)
{
int level;
for (level = 0; level < ARRAY_SIZE(initcall_levels) - 1; level++)
do_initcall_level(level);
} ARRAY_SIZE求出了数组initcall_levels的元素个数为9，所以level变量从 0 ~ 7都是满足level < ARRAY_SIZE(initcall_levels) - 1既level < 9 - 1。一共循环了8次。
循环8此就调用了do_initcall_level(level) 8次。
static void __init do_initcall_level(int level)
{
extern const struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
initcall_t *fn;
strcpy(static_command_line, saved_command_line);
parse_args(initcall_level_names[level],
static_command_line, __start___param,
__stop___param - __start___param,
level, level,
&repair_env_string);
for (fn = initcall_levels[level]; fn < initcall_levels[level+1]; fn++)
do_one_initcall(*fn);
} 在do_initcall_level函数中，有如下部分是和内核初始化过程调用 parse_args 对选项进行解析并调用相关函数去处理的。其中的__start___param 和__stop___param 也是可以在内核链接脚本vmlinux.lds中找到的。
extern const struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
strcpy(static_command_line, saved_command_line);
parse_args(initcall_level_names[level],
static_command_line, __start___param,
__stop___param - __start___param,
level, level,
&repair_env_string); 如果将上面初始化过程中命令行参数解析过程忽略，那么就剩下的内容也就是我们最想看到的内容了。
for (fn = initcall_levels[level]; fn < initcall_levels[level+1]; fn++)
do_one_initcall(*fn); 那么接下来我们就开始分析这个for循环：
1. for循环开始，fn = initcall_levels[level]，initcall_levels 是上面分析过的数组，数组里面存放着指针，所以fn也应该是指针咯。那么看看fn的定义：
initcall_t *fn; fn确实是一个initcall_t类型的指针，那initcall_t是什么？在文件include\linux\init.h文件中找到其定义：
/*
* Used for initialization calls..
*/
typedef int (*initcall_t)(void);
typedef void (*exitcall_t)(void); 从上面的定义可以知道，initcall_t原来是一个函数指针的类型定义。函数的返回值是int类型，参数是空 void。从注释也可以看出，initcall_t是初始化调用的。简单来说，fn是一个函数指针。
2. 每循环一次，fn++。循环执行的终件是fn < initcall_levels[level+1];
这里fn++就不是很容易理解了，毕竟不是一个普通的变量而是一个函数指针，那么fn++有何作用呢？？
首先，fn = initcall_levels[level]，所以我们还是有必要去再看看initcall_levels数组了（之前暂时没有分析的，现在开始分析了）：
static initcall_t *initcall_levels[] __initdata = {
__initcall0_start,
__initcall1_start,
__initcall2_start,
__initcall3_start,
__initcall4_start,
__initcall5_start,
__initcall6_start,
__initcall7_start,
__initcall_end,
}; 已经知道了initcall_levels是一个指针数组，也就是说数组的元素都是指针，指针是指向什么类型的数据呢？ 是initcall_t类型的，上面刚刚分析过initcall_t是函数指针的类型定义。
很显然这是通过枚举的方式定义了数组initcall_levels，那么元素值是多少？？（数组中元素是分别是 __initcall0_start __initcall1_start __initcall2_start ... __initcall7_start __initcall_end）通过寻找会发现在main.c文件中有如下的声明：
extern initcall_t __initcall_start[];
extern initcall_t __initcall0_start[];
extern initcall_t __initcall1_start[];
extern initcall_t __initcall2_start[];
extern initcall_t __initcall3_start[];
extern initcall_t __initcall4_start[];
extern initcall_t __initcall5_start[];
extern initcall_t __initcall6_start[];
extern initcall_t __initcall7_start[];
extern initcall_t __initcall_end[]; 所以__initcall0_start __initcall1_start __initcall2_start ... __initcall7_start __initcall_end都是initcall_t类型的数组名，数组名也就是指针。这样一来，initcall_levels数组里面保存的元素都是数组指针啦。
只是这些都是extern声明的，所以在本文件里面找不到他们的定义出。那么他们在哪一个文件？？答案还是 链接脚本 vmlinux.lds，而且我们已经看过这些名字很多次了...
下面再次把链接脚本中相关的内容拿出来：
__init_begin = .;
. = ALIGN(4096); .init.text : AT(ADDR(.init.text) - 0) { _sinittext = .; *(.init.text) *(.cpuinit.text) *(.meminit.text) _einittext = .; }
.init.data : AT(ADDR(.init.data) - 0) { *(.init.data) *(.cpuinit.data) *(.meminit.data) *(.init.rodata) *(.cpuinit.rodata) *(.meminit.rodata) . = ALIGN(32); __dtb_start = .; *(.dtb.init.rodata) __dtb_end = .; . = ALIGN(16); __setup_start = .; *(.init.setup) __setup_end = .; __initcall_start = .; *(.initcallearly.init) __initcall0_start = .; *(.initcall0.init) *(.initcall0s.init) __initcall1_start = .; *(.initcall1.init) *(.initcall1s.init) __initcall2_start = .; *(.initcall2.init) *(.initcall2s.init) __initcall3_start = .; *(.initcall3.init) *(.initcall3s.init) __initcall4_start = .; *(.initcall4.init) *(.initcall4s.init) __initcall5_start = .; *(.initcall5.init) *(.initcall5s.init) __initcallrootfs_start = .; *(.initcallrootfs.init) *(.initcallrootfss.init) __initcall6_start = .; *(.initcall6.init) *(.initcall6s.init) __initcall7_start = .; *(.initcall7.init) *(.initcall7s.init) __initcall_end = .; __con_initcall_start = .; *(.con_initcall.init) __con_initcall_end = .; __security_initcall_start = .; *(.security_initcall.init) __security_initcall_end = .; . = ALIGN(4); __initramfs_start = .; *(.init.ramfs) . = ALIGN(8); *(.init.ramfs.info) }
. = ALIGN(4); 所以在main.c文件中extern声明的那些数组__initcall0_start ... __initcall7_start __initcall_end其实就是上面链接脚本vmlinux.lds中定义的标号（也可以暂且简单粗暴认为是地址）。为了好理解，把其中的__initcall0_start单独拿出来：
__initcall0_start = .; *(.initcall0.init) *(.initcall0s.init) 这里的意思是，__initcall0_start 是一段地址的开始，从这个地址开始链接所有.initcall0.init和.initcall0s.init段的内容。那.initcall0.init和.initcall0s.init段有什么东东？？简单来说，就是我们通过module_init(xxx)添加的内容，只是module_init对应的level值默认为6而已。
总而言之，__initcallN_start(其中N = 0,1,2...7)地址开始存放了一系列优先级为N的函数。我们通过module_init注册的函数优先级为6。现在我们回过头再去看看上面的for循环：
for (fn = initcall_levels[level]; fn < initcall_levels[level+1]; fn++)
do_one_initcall(*fn); 一开始fn = initcall_levels[level]，假设level = 0。也就是fn = initcall_levels[0] = __initcall0_start。所以fn指向了链接脚本中的__initcall0_start地址，每当fn++也就是fn逐次指向注册到.initcall0.init和.initcall0s.init段中的函数地址了。for循环的条件是fn <initcall_levels[level + 1] = initcall_levels[0 + 1] = initcall_level[1] = __initcall1_start。
为了能直观看出fn增加的范围，用如下的简易方式表达一下。
__initcall0_start __initcall1_start __initcall2_start __initcall3_start ... ... __initcall7_start __initcall_end
| <------- fn++ ------>|| <------- fn++ ----->| | <------- fn++ ----->| | <------- fn++ ------->|... ... | <------- fn++ ----->| END
了解这一点，我们已经接近胜利的彼岸~~
for (fn = initcall_levels[level]; fn < initcall_levels[level+1]; fn++)
do_one_initcall(*fn); 最后我们要了解的就是for循环每次执行的内容do_one_initcall(*fn)，其函数原型如下：
int __init_or_module do_one_initcall(initcall_t fn)
{
int count = preempt_count();
int ret;
if (initcall_debug)
ret = do_one_initcall_debug(fn);
else
ret = fn();
msgbuf[0] = 0;
if (preempt_count() != count) {
sprintf(msgbuf, "preemption imbalance ");
preempt_count() = count;
}
if (irqs_disabled()) {
strlcat(msgbuf, "disabled interrupts ", sizeof(msgbuf));
local_irq_enable();
}
WARN(msgbuf[0], "initcall %pF returned with %s\n", fn, msgbuf);
return ret;
} do_one_initcall函数就非常简单了，让我们看看最重要的内容如下：
if (initcall_debug)
ret = do_one_initcall_debug(fn);
else
ret = fn(); 这里就是判断是不是debug模式，无非debug会多一些调试的操作。但是不管是哪一种，他们都执行 ret = fn( );
因为fn就是函数指针，fn指向的是我们注册到__initcall0_start ... __initcall7_start的一系列函数。所以 fn( ); 就是调用这些函数。当然也包括了驱动中module_init注册的函数啦，只是通过module_init注册的level等级是6，for循环是从level = 0开始的，这也能看出0是优先级最高，7是优先级最低的。
到现在，module_init的作用已经全部分析完毕~
【转自】https://blog.csdn.net/u013216061/article/details/72511653
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