1.【Linux内核|驱动模型】initcall和module_init
2.cloud-init介绍及源码解读(上)
3.BusyboxBusybox源码分析-02 | init程序

【Linux内核|驱动模型】initcall和module_init

       内核版本：Linux-6.1

       文章目录汇总：所有文章目录 - 知乎 (zhihu.com)

       模块初始化的源码宏观：module_init

       在Linux内核开发和驱动开发中，module_init 是源码一个常见的宏，定义在 include/linux/module.h 文件中。源码它的源码实现会根据是否定义了 MODULE 宏有所不同，这决定了驱动是源码与内核编译到一起，还是源码课堂教学源码单独编译为.ko文件。

       MODULE 的源码定义通常通过编译时的参数传递，可通过查看 Makefile 文件，源码如在编译.ko时使用特定的源码编译选项，而链接到内核时则不会使用这些选项。源码

       未使能 MODULE 情况下，源码module_init 实际上是源码作为特殊 initcall，用于声明初始化函数并控制函数调用顺序。源码initcall 有多个级别，源码module_init 实际对应于 device_initcall，源码级别为 6。initcall 会在编译时声明一个 initcall_t 类型的静态变量，并放入内核的mybaitis源码 .init.data 段。

       initcall 的实现和行为可以通过查看 arch-linux-gnu-nm -n vmlinux 命令的输出进行分析。以 __initcall__kmod_cpuinfo____cpuinfo_regs_init6 为例，这个 initcall_t 类型的静态变量的名称和行为可从 __initcall_name 和 __initcall_id 的输出得出。

       rootfs_initcall 在 5 秒后被调用，它在 do_basic_setup 中执行，需要在此之前将存储介质准备好，如读取文件系统镜像。

       console_initcall 用于尽早输出日志，其初始化函数在 console_init 中调用，而 console_init 尽量选择较早时机进行。

       链接脚本中，initcall 声明的变量放入以 .initcall 开头的段中，每个级别对应一个段，并按顺序放入 .init.data 段。

       initcall 的执行时机包括 do_pre_smp_initcalls 和 do_basic_setup，前者在多核处理器和调度系统初始化之前执行，后者按 initcall 级别依次执行指定函数。emu源码链接时和多次编译的顺序可能影响同级别 initcall 的执行顺序。

       当 MODULE 使能时，Linux 中的某些模块可选择链接到内核或编译为.ko文件。initcall 宏被定义为 module_init 以兼容两者。分析 module_init 实现，可以参考《module_init 源码》。

       __inittest：代码中未找到调用地方，但从 v2.6.0 对 module_init 的注释推测，可能是为了防止编译器警告。

       init_module 是 initfn 的别名，具有相同的地址，通常为静态函数，而 init_module 为全局函数。在命令行使用 insmod 或 modprobe 安装模块时，系统最终调用 init_module 或 finit_module。

       init_module 和 finit_module 用于从用户态加载.ko文件，查看 man 2 init_module 可以了解这两个函数的14源码具体使用。

       加载模块的流程最终会调用 load_module，其流程如下。

cloud-init介绍及源码解读(上)

       cloud-init介绍及源码解读(上)

       cloud-init的基本概念

       metadata包含服务器信息，如instance id，display name等。userdata包含文件、脚本、yaml文件等，用于系统配置和软件环境配置。datasource是cloud-init配置数据来源，支持AWS、Azure、OpenStack等，定义统一抽象类接口，所有实现都要遵循规范。

       模块决定定制化工作，metadata决定结果。loadstring源码cloud-init配置有4个阶段：local、network、config、final。cloud-init支持多种userdata类型，如自定义Python代码、MIME文件等。用户数据类型包括User-Data Script（MIME text/x-shellscript）和Cloud Config Data（MIME text/cloud-config）。

       cloud-init支持多种datasource，包括NoCloud、ConfigDrive、OpenNebula等。通过Virtual-Router获取metadata和userdata信息。

       cloud-init在云主机上创建目录结构以记录信息。cloud.cfg文件定义各阶段任务。

       cloud-init工作原理

       cloud-init通过从datasource获取metadata，执行四个阶段任务完成定制化工作。在systemd环境下，这些阶段对应的服务在启动时执行一次。

       local阶段从config drive中获取配置信息写入网络接口文件。network阶段完成磁盘格式化、分区、挂载等。config阶段执行配置任务。final阶段系统初始化完成，运行自动化工具如puppet、salt，执行用户定义脚本。

       cloud-init使用模块指定任务，metadata决定结果。set_hostname模块根据metadata设置主机名。设置用户初始密码和安装软件是典型应用。

       cloud-init源码解读

       cloud-init核心代码使用抽象方法实现，遵循接口规范。主要目录包括定义类和函数、网络配置、模块初始化、系统发行版操作、配置文件管理、模块处理、数据源、事件报告等。

       模块通过handle函数解析cloud config配置，并执行逻辑。数据源类扩展实现接口。handler处理用户数据。reporting框架记录事件信息。

       cloud-init提供文件操作、日志管理、配置解析等辅助类。其他文件包括模板处理、日志格式定义、版本控制等。

       cloud-init通过模块、datasource和配置文件实现云主机元数据管理和定制化。源码结构清晰，功能全面，是云环境定制的强大工具。

BusyboxBusybox源码分析- | init程序

       在Linux内核启动后期，init线程执行的第一个用户空间程序是init，这个程序在Busybox源码中的实现由/init目录下的init.c编译而成，其入口点为init_main()。在init_main()函数中添加了标识代码，验证了这一过程。实际上，当Busybox编译安装后，会通过链接指向../bin/busybox来执行init。

       分析init程序，当CONFIG_FEATURE_USE_INITTAB配置启用时，会依据/etc/inittab文件中的配置进行操作；若文件不存在或未启用该配置，init将执行默认行为，如运行INIT_SCRIPT和启动"askfirst" shell。而BusyBox的init不支持运行级别，sysvinit是需要的选项来处理运行级别管理。

       Linux支持7个运行级别：

       0：停机状态，等同于关机，不可作为默认运行级别。

       1：单用户模式，用于系统维护，禁止远程登录。

       2：多用户无网络模式。

       3：多用户有网络模式，常见运行级别。

       4：保留，未使用。

       5：X图形界面，登录后进入。

       6：正常关闭并重启，同样不能作为默认运行级别。

       可以通过runlevel命令查看当前运行级别，如在Ubuntu系统中，运行runlevel命令会显示当前的运行级别。