Глава 5. Фреймворк SYSINIT

Этот перевод может быть устаревшим. Для того, чтобы помочь с переводом, пожалуйста, обратитесь к Сервер переводов FreeBSD.

SYSINIT — это фреймворк для общего механизма сортировки и диспетчеризации вызовов. В настоящее время FreeBSD использует его для динамической инициализации ядра. SYSINIT позволяет изменять порядок, добавлять, удалять и заменять подсистемы ядра FreeBSD во время линковки ядра при загрузке ядра или его модулей, без необходимости редактировать статически упорядоченные маршруты инициализации и перекомпилировать ядро. Эта система также позволяет модулям ядра (в настоящее время называемым KLD) компилироваться, линковаться и инициализироваться отдельно во время загрузки, а также загружаться позже, когда система уже работает. Это достигается с помощью «компоновщика ядра» (kernel linker) и «наборов компоновщика» (linker sets).

5.1. Терминология

Набор компоновщика (Linker Set)

Техника компоновщика, при которой компоновщик собирает статически объявленные данные из всех исходных файлов программы в единый непрерывно адресуемый блок данных.

5.2. Работа механизма SYSINIT

SYSINIT полагается на способность компоновщика объединять статические данные, объявленные в нескольких местах исходного кода программы, в единый непрерывный блок данных. Этот метод компоновщика называется "набором компоновщика" (linker set). SYSINIT использует два набора компоновщика для поддержки двух наборов данных, содержащих порядок вызова, функцию и указатель на данные, передаваемые этой функции для каждого члена этих наборов данных.

SYSINIT использует два приоритета для упорядочивания функций при выполнении. Первый приоритет — это идентификатор подсистемы, задающий общий порядок вызова функций SYSINIT. Предварительно объявленные идентификаторы находятся в <sys/kernel.h> в перечислении sysinit_sub_id. Второй используемый приоритет — это порядок элементов внутри подсистемы. Предварительно объявленные порядки элементов подсистемы находятся в <sys/kernel.h> в перечислении sysinit_elem_order.

В настоящее время существует два варианта использования SYSINIT: вызов функций при загрузке системы и загрузке модулей ядра, а также вызов функций при завершении работы системы и выгрузке модулей ядра. Подсистемы ядра часто используют SYSINIT при старте системы для инициализации структур данных. Например, подсистема планирования процессов использует SYSINIT для инициализации структуры данных очереди выполнения. Драйверы устройств должны избегать прямого использования SYSINIT(). Вместо этого драйверы реальных устройств, входящих в структуру шины, должны использовать DRIVER_MODULE(), который предоставляет функцию для обнаружения устройства и, если оно присутствует, его инициализации. Этот макрос выполняет несколько действий, специфичных для устройств, а затем вызывает SYSINIT() самостоятельно. Для псевдоустройств, которые не входят в структуру шины, следует использовать DEV_MODULE().

5.3. Использование SYSINIT

5.3.1. Интерфейс

5.3.1.1. Заголовки

<sys/kernel.h>

5.3.1.2. Макросы

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

5.3.2. Запуск

Макрос SYSINIT() создает необходимые данные SYSINIT в наборе данных инициализации системы, чтобы SYSINIT мог отсортировать и выполнить функцию при запуске системы и загрузке модуля. SYSINIT() принимает уникальный идентификатор, который SYSINIT использует для идентификации конкретных данных вызова функции, порядок подсистемы, порядок элемента подсистемы, функцию для вызова и данные для передачи в функцию. Все функции должны принимать аргумент в виде константного указателя.

Пример 1. Пример SYSINIT()
#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);

Обратите внимание, что SI_SUB_FOO и SI_ORDER_FOO должны быть в перечислениях sysinit_sub_id и sysinit_elem_order, как упоминалось выше. Можно использовать существующие значения или добавить свои в эти перечисления. Также можно использовать математические операции для точной настройки порядка выполнения SYSINIT. В этом примере показан SYSINIT, который должен выполняться непосредственно перед SYSINIT, обрабатывающими настройку параметров ядра.

Пример 2. Пример настройки порядка 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. Выключение системы

Макрос SYSUNINIT() ведет себя аналогично макросу SYSINIT(), за исключением того, что добавляет данные SYSINIT в набор данных завершения работы SYSINIT.

Пример 3. Пример SYSUNINIT()
#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);

Изменено: 14 октября 2025 г. by Vladlen Popolitov