1. gcc的__attribute__編繹屬性

要了解Linux Kernel程式碼的分段資訊，需要了解一下gcc的__attribute__的編繹屬性，__attribute__主要用於改變所宣告或定義的函式或資料的特性，它有很多子項，用於改變作用物件的特性。比如對函式，noline將禁止進行內聯擴充套件、noreturn表示沒有返回值、pure表明函式除返回值外，不會通過其它（如全域性變數、指標）對函式外部產生任何影響。但這裡我們比較感興趣的是對程式碼段起作用子項section。

__attribute__的section子項的使用格式為：

__attribute__((section("section_name")))

其作用是將作用的函式或資料放入指定名為"section_name"輸入段。

這裡還要注意一下兩個概念：輸入段和輸出段

輸入段和輸出段是相對於要生成最終的elf或binary時的Link過程說的，Link過程的輸入大都是由原始碼編繹生成的目標檔案.o，那麼這些.o檔案中包含的段相對link過程來說就是輸入段，而Link的輸出一般是可執行檔案elf或庫等，這些輸出檔案中也包含有段，這些輸出檔案中的段就叫做輸出段。輸入段和輸出段本來沒有什麼必然的聯絡，是互相獨立，只是在Link過程中，Link程式會根據一定的規則（這些規則其實來源於Link Script），將不同的輸入段重新組合到不同的輸出段中，即使是段的名字，輸入段和輸出段可以完全不同。

其用法舉例如下：

int  var __attribute__((section(".xdata"))) = 0;

這樣定義的變數var將被放入名為.xdata的輸入段，（注意：__attribute__這種用法中的括號好像很嚴格，這裡的幾個括號好象一個也不能少。）

static int __attribute__((section(".xinit"))) functionA(void)

{

 .....
}

這個例子將使函式functionA被放入名叫.xinit的輸入段。

需要著重注意的是，__attribute__的section屬性只指定物件的輸入段，它並不能影響所指定物件最終會放在可執行檔案的什麼段。

2. Linux Kernel原始碼中與段有關的重要巨集定義

Ａ. 關於__init、__initdata、__exit、__exitdata及類似的巨集

 開啟Linux Kernel原始碼樹中的檔案：include/init.h，可以看到有下面的巨集定議：

#define __init  __attribute__ ((__section__ (".init.text")))  __cold

#define __initdata    __attribute__ (( __section__ (".init.data")))

#define __exitdata   __attribute__ (( __section__ (".exit.data")))

#define __exit_call  __attribute_used__ __attribute__ (( __section__ (".exitcall.exit")))

#define __init_refok  oninline __attribute__ ((__section__ (".text.init.refok")))

#define __initdata_refok __attribute__ ((__section__ (".data.init.refok")))

#define __exit_refok noinline __attribute__ ((__section__ (".exit.text.refok")))

.........

#ifdef MODULE

#define __exit  __attribute__ (( __section__ (".exit.text"))) __cold

#else

#define __exit __attribute_used__ __attribute__ ((__section__ (".exit.text"))) __cold

#endif

 對於經常寫驅動模組或翻閱Kernel原始碼的人，看到熟悉的巨集了吧：__init, __initdata, __exit, __exitdata。

__init 巨集最常用的地方是驅動模組初始化函式的定義處，其目的是將驅動模組的初始化函式放入名叫.init.text的輸入段。對於__initdata來說，用於資料定義，目的是將資料放入名叫.init.data的輸入段。其它幾個巨集也類似。另外需要注意的是，在以上定意中，用__section__代替了section。還有其它一些類似的巨集定義，這裡不一一列出，其作用都是類似的。

Ｂ. 關於initcall的一些巨集定義

在該檔案中，下面這條巨集定議更為重要，它是一條可擴充套件的巨集：

#define  __define_initcall(level,fn,id) /

     static initcall_t __initcall_##fn##id  __attribute_used__ /

    __attribute__ ((__section__(".initcall" level ".init"))) = fn

這條巨集帶有3個引數：level,fn, id，分析該巨集可以看出：

　１.其用來定義型別為initcall_t的static函式指標，函式指標的名稱由引數fn和id決定：__initcall_##fn##id，這就是函式指標的名稱，它其實是一個變數名稱。從該名稱的定義方法我們其學到了巨集定義的一種高階用法，即利用巨集的引數產生名稱，這要藉助於"##"這一符號組合的作用。

　２.  這一函式指標變數放入什麼輸入段呢，請看__attribute__ ((__section__ (".initcall" levle ".init")))，輸入段的名稱由level決定，如果level="1"，則輸入段是.initcall1.init，如果level="3s"，則輸入段是.initcall3s.init。這一函式指標變數就是放在用這種方法決定的輸入段中的。

　３. 這一定義的函式指標變數的初始值是什麼叫，其實就是巨集引數fn，實際使用中，fn其實就是真實定義好的函式。

該巨集定義並不直接使用，請看接下來的這些巨集定義：

#define pure_initcall(fn)  __define_initcall("0",fn,0)
#define core_initcall(fn)  __define_initcall("1",fn,1)
#define core_initcall_sync(fn)  __define_initcall("1s",fn,1s)
#define postcore_initcall(fn)  __define_initcall("2",fn,2)
#define postcore_initcall_sync(fn) __define_initcall("2s",fn,2s)
#define arch_initcall(fn)  __define_initcall("3",fn,3)
#define arch_initcall_sync(fn)  __define_initcall("3s",fn,3s)
#define subsys_initcall(fn)  __define_initcall("4",fn,4)
#define subsys_initcall_sync(fn) __define_initcall("4s",fn,4s)
#define fs_initcall(fn)   __define_initcall("5",fn,5)
#define fs_initcall_sync(fn)  __define_initcall("5s",fn,5s)
#define rootfs_initcall(fn)  __define_initcall("rootfs",fn,rootfs)
#define device_initcall(fn)  __define_initcall("6",fn,6)
#define device_initcall_sync(fn) __define_initcall("6s",fn,6s)
#define late_initcall(fn)  __define_initcall("7",fn,7)
#define late_initcall_sync(fn)  __define_initcall("7s",fn,7s)

這些巨集定義出來是為了方便的使用__define_initcall巨集定義的，上面每條巨集第一次使用時都會產生一個新的輸入段。

接下來還有一條

#define __initcall(fn) device_initcall(fn)
這一條其實只是定義了另一個別名，即平常使用的__initcall其實就是這兒的device_initcall，用它定義的函式指定位於段.initcall6.init中。

Ｃ. __setup巨集的來源及使用

__setup這條巨集在Linux Kernel中使用最多的地方就是定義處理Kernel啟動引數的函式及資料結構，請看下面的巨集定義：

#define __setup_param(str, unique_id, fn, early)   /
 static char __setup_str_##unique_id[] __initdata __aligned(1) = str; /
 static struct obs_kernel_param __setup_##unique_id /
  __used __section(.init.setup)   /
  __attribute__((aligned((sizeof(long))))) /
  = { __setup_str_##unique_id, fn, early }

#define __setup(str, fn)     /
 __setup_param(str, fn, fn, 0)

使用Kernel中的例子分析一下這兩條定義：

__setup("root=",root_dev_setup);

這條語句出現在init/do_mounts.c中，其作用是處理Kernel啟動時的像root=/dev/mtdblock3之類的引數的。

分解一下這條語句，首先變為：

__setup_param("root=",root_dev_setup,root_dev_setup,0);

繼續分解，將得到下面這段代嗎：

static char __setup_str_root_dev_setup_id[] __initdata __aligned(1) = "root=";
static struct obs_kernel_param __setup_root_dev_setup_id
  __used __section(.init.setup)
  __attribute__((aligned((sizeof(long)))))
  = { __setup_str_root_dev_setup_id, root_dev_setup, 0 };

這段程式碼定義了兩個變數：字元陣列變數__setup_str_root_dev_setup_id，其初始化內容為"root="，由於該變數用__initdata修飾，它將被放入.init.data輸入段；另一變數是結構變數__setup_root_dev_setup_id，其型別為struct obs_kernel_param， 該變理被放入輸入段.init.setup中。結構struct struct obs_kernel_param也在該檔案中定義如下：

struct obs_kernel_param {
 const char *str;
 int (*setup_func)(char *);
 int early;
};

變數__setup_root_dev_setup_id的三個成員分別被初始化為：

__setup_str_root_dev_setup_id －－> 前面定義的字元陣列變數，初始內容為"root="。

root_dev_setup －－> 通過巨集傳過來的處理函式。

0 －－>常量0，該成員的作用以後分析。

現在不難想像核心啟動時怎麼處理啟動引數的了：通過__setup巨集定義obs_kernel_param結構變數都被放入.init.setup段中，這樣一來實際是使.init.setup段變成一張表，Kernel在處理每一個啟動引數時，都會來查詢這張表，與每一個數據項中的成員str進行比較，如果完全相同，就會呼叫該資料項的函式指標成員setup_func所指向的函式（該函式是在使用__setup巨集定義該變數時傳入的函式引數），並將啟動引數如root=後面的內容傳給該處理函式。

unistech_train 說：
這些巨集包括 __init、__initdata、__initfunc()、asmlinkage、ENTRY()、FASTCALL()等等。它們的定義主要位於 Include/linux/linkage.h和 include/asm-i386/Init.h以及其他一些.h檔案中。

　　1) __init位置：include/asm-i386/Init.h

　　定義：#define __init __attribute__ ((__section__ (".text.init")))

　　註釋：這個標誌符和函式宣告放在一起，表示gcc編譯器在編譯的時候需要把這個函式放.text.init section中，而這個section在核心完成初始化之後，會被釋放掉。

　　舉例：asmlinkage void __init start_kernel(void){...}

　　2) __initdata

　　位置：include/asm-i386/Init.h

　　定義：#define __initdata __attribute__ ((__section__ (".data.init")))

　　註釋：這個標誌符和變數宣告放在一起，表示gcc編譯器在編譯的時候需要把這個變數放在.data.init section中，而這個section在核心完成初始化之後，會被釋放掉。

　　舉例：static struct kernel_param raw_params[] __initdata = {....}

　　3) __initfunc()

　　位置：include/asm-i386/Init.h

　　定義： #define __initfunc(__arginit) /

　　__arginit __init; /

　　__arginit

　　註釋： 這個巨集用來定義一個 __init 函式。

　　舉例： __initfunc(void mem_init(unsigned long start_mem, unsigned long e

　　nd_mem)) {....}

　　4) asmlinkage

　　位置：Include/linux/linkage.h

　　定義：#define asmlinkage CPP_ASMLINKAGE __attribute__((regparm(0)))

　　註釋：這個標誌符和函式宣告放在一起，告訴gcc編譯器該函式不需要通過任何暫存器來傳遞引數，引數只是通過堆疊來傳遞。

　　舉例：asmlinkage void __init start_kernel(void){...}

　　5) ENTRY()

　　位置：Include/linux/linkage.h

　　定義： #define ENTRY(name) /

　　.globl SYMBOL_NAME(name); /

　　ALIGN; /

　　SYMBOL_NAME_LABEL(name)

　　註釋： 將name宣告為全域性，對齊，並定義為標號。

　　舉例： ENTRY(swapper_pg_dir)

　　.long 0x00102007

　　.fill __USER_PGD_PTRS-1,4,0

　　/* default: 767 entries */

　　.long 0x00102007

　　/* default: 255 entries */

　　.fill __KERNEL_PGD_PTRS-1,4,0

　　等價於

　　.globl swapper_pg_dir

　　.align 16,0x90

　　/* if i486 */

　　swapper_pg_dir:

　　.long 0x00102007

　　.fill __USER_PGD_PTRS-1,4,0

　　/* default: 767 entries */

　　.long 0x00102007

　　/* default: 255 entries */

　　.fill __KERNEL_PGD_PTRS-1,4,0

　　6) FASTCALL()

　　位置：Include/linux/kernel.h

　　定義：#define FASTCALL(x) x __attribute__((regparm(3)))

　　註釋：這個標誌符和函式宣告放在一起，帶regparm(3)的屬性宣告告訴gcc編譯器這個函式可以通過暫存器傳遞多達3個的引數，這3個暫存器依次為EAX、EDX 和 ECX。更多的引數才通過堆疊傳遞。這樣可以減少一些入棧出棧操作，因此呼叫比較快。

　　舉例：extern void FASTCALL(__switch_to(struct task_struct *prev, struct t

　　ask_struct *next));

　　這個例子中，prev將通過eax，next通過edx傳遞

　　7)_sched 存在於kernel/sched.h檔案中

　　Attach to any functions which should be ignored in wchan output

　　#define _sched _attribute_ ((_section_(".sched.text")))