[導(dǎo)讀] 寫驅(qū)動(dòng)時(shí)，常常遇到EXPORT_SYMBOL，這究竟做了啥，對(duì)于做底層開(kāi)發(fā)而言，了解其內(nèi)在實(shí)現(xiàn)機(jī)制，對(duì)于開(kāi)發(fā)還是很有益的。本文就來(lái)剖析一下其內(nèi)在實(shí)現(xiàn)機(jī)制及其作用。從本文開(kāi)始，將開(kāi)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(kāi)了個(gè)小程序留言功能進(jìn)行討論，真誠(chéng)歡迎討論交流。讓我們一起來(lái)閱讀內(nèi)核代碼吧～～～

概要介紹

內(nèi)核代碼中幾個(gè)常見(jiàn)用于導(dǎo)出符號(hào)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(hào)，用于使內(nèi)部符號(hào)變成可加載模塊?？杉虞d模塊的含義是可以通過(guò)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(hào)，這些符號(hào)僅對(duì)具有GPL兼容許可證的模塊可用。GPL-only符號(hào)的可能意圖：

• 已有符號(hào)，限定使用該符號(hào)的模塊都只能是內(nèi)核的派生產(chǎn)品。

• 對(duì)于新創(chuàng)建的符號(hào)，其創(chuàng)建者可以通過(guò)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(lái)可能被更改為GPL-only導(dǎo)出的符號(hào)。如果非GPL模塊使用了此類符號(hào)，則內(nèi)核將發(fā)出警告，表明該模塊將在將來(lái)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(méi)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(kāi)為：

那么全部展開(kāi)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(kāi)*/
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(kāi)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—