【微信精选】物联网操作系统RT-Thread 启动流程

STM32

一般了解一份代码大多从启动部分开始，同样这里也采用这种方式，先寻找启动的源头。以 MDK-ARM 为例，MDK-ARM 的用户程序入口为 main() 函数，位于 main.c 文件中。系统启动后先从汇编代码 startup_STM32f103xe.s 开始运行，然后跳转到 C 代码，进行 RT-Thread 系统功能初始化，最后进入用户程序入口 main()。
为了在进入 main() 之前完成 RT-Thread 系统功能初始化，我们使用了 MDK 的扩展功能 $Sub$$ 和 $Super$$。可以给 main 添加 $Sub$$ 的前缀符号作为一个新功能函数 $Sub$$main，这个 $Sub$$main 可以先调用一些要补充在 main 之前的功能函数（这里添加 RT-Thread 系统初始化功能），再调用 $Super$$main 转到 main() 函数执行，这样可以让用户不用去管 main() 之前的系统初始化操作。
关于 $Sub$$ 和 $Super$$ 扩展功能的使用，详见 ARM® Compiler v5.06 for µVision®armlink User Guide。
下面我们来看看在 components.c 中定义的这段代码：
1/* $Sub$$main 函数 */
2int $Sub$$main(void)
3{
4 rtthread_startup();
5 return 0;
6}
在这里 $Sub$$main 函数仅仅调用了 rtthread_startup() 函数。RT-Thread 支持多种平台和多种编译器，而 rtthread_startup() 函数是 RT-Thread 规定的统一入口点，所以 $Sub$$main 函数只需调用 rtthread_startup() 函数即可（例如采用 GNU GCC 编译器编译的 RT-Thread，就是直接从汇编启动代码部分跳转到 rtthread_startup() 函数中，并开始第一个 C 代码的执行)。在 components.c 的代码中找到 rtthread_startup() 函数，我们看到 RT-Thread 的启动流程如下图所示：

其中 rtthread_startup() 函数的代码如下所示： 1int rtthread_startup(void)
2{
3 rt_hw_interrupt_disable();
4
5 /* 板级初始化：需在该函数内部进行系统堆的初始化 */
6 rt_hw_board_init();
7
8 /* 打印 RT-Thread 版本信息 */
9 rt_show_version();
10
11 /* 定时器初始化 */
12 rt_system_timer_init();
13
14 /* 调度器初始化 */
15 rt_system_scheduler_init();
16
17#ifdef RT_USING_SIGNALS
18 /* 信号初始化 */
19 rt_system_signal_init();
20#endif
21
22 /* 由此创建一个用户 main() 线程 */
23 rt_application_init();
24
25 /* 定时器线程初始化 */
26 rt_system_timer_thread_init();
27
28 /* 空闲线程初始化 */
29 rt_thread_idle_init();
30
31 /* 启动调度器 */
32 rt_system_scheduler_start();
33
34 /* 不会执行至此 */
35 return 0;
36}
这部分启动代码，大致可以分为四个部分：（1）初始化与系统相关的硬件；（2）初始化系统内核对象，例如定时器、调度器、信号；（3）创建 main 线程，在 main 线程中对各类模块依次进行初始化；（4）初始化定时器线程、空闲线程，并启动调度器。rt_hw_board_init() 中完成系统时钟设置，为系统提供心跳、串口初始化，将系统输入输出终端绑定到这个串口，后续系统运行信息就会从串口打印出来。main() 函数是 RT-Thread 的用户代码入口，用户可以在 main() 函数里添加自己的应用。1int main(void)
2{
3 /* user app entry */
4 return 0;
5}