使用RTT studio 和Cubemx联合开发Alios Things_第三节：自动初始化机制

前言

本文挖了挖自动初始化的实现，限于水平挖不到底，

正文

自动初始化很好用，不需要我们再去包含头文件调用函数，只要一句话cpu就会在特定的地方调用。自动初始化是6个宏。自动初始化的使用，官方的文档中心里是已经说的很明白了

初始化顺序	宏接口	描述
1	INIT_BOARD_EXPORT(fn)	非常早期的初始化，此时调度器还未启动
2	INIT_PREV_EXPORT(fn)	主要用于纯软件的初始化、没有太多依赖的函数
3	INIT_DEVICE_EXPORT(fn)	外设驱动初始化相关，比如网卡设备
4	INIT_COMPONENT_EXPORT(fn)	组件初始化，比如文件系统或者 LWIP
5	INIT_ENV_EXPORT(fn)	系统环境初始化，比如挂载文件系统
6	INIT_APP_EXPORT(fn)	应用初始化，比如 GUI 应用

我们就来捋一遍为什么一个宏就能让代码自动执行
这里牵涉到RTT的启动流程。

首先大家需要知道不同编译器对应的代码入口不同，

编译器	入口函数
__CC_ARM （Keil AC5）	int $Sub$$main(void)
__CLANG_ARM (Keil AC6)	int $Sub$$main(void)
__ICCARM__(IAR)	int __low_level_init(void)
_GNUC_ (RTTstudio GCC)	int entry(void)

RTThread将这些函数全部实现为调用rtthread_startup函数。所以，rtthread_startup函数是所有RTT工程的入口。rtthread_startup函数内容如下（有删减）

int rtthread_startup(void)
{
    rt_hw_interrupt_disable();

    /* board level initialization
     * NOTE: please initialize heap inside board initialization.
     */
    rt_hw_board_init();

    /* show RT-Thread version */
    rt_show_version();

    /* timer system initialization */
    rt_system_timer_init();

    /* scheduler system initialization */
    rt_system_scheduler_init();

    /* create init_thread */
    rt_application_init();

    /* timer thread initialization */
    rt_system_timer_thread_init();

    /* idle thread initialization */
    rt_thread_idle_init();

    /* start scheduler */
    rt_system_scheduler_start();

    /* never reach here */
    return 0;
}

可以看到，直到最后，RTThread才开启调度器，在此之前系统一直是未运行的状态。
依次找到rt_hw_board_init() -> rt_components_board_init() 内容如下

可以看到，在这里使用函数指针执行了从__rt_init_rti_board_start在内存中的位置A到__rt_init_rti_board_end在内存中的位置B，A到B中的所有函数。我们可以猜测到RTT自动初始化宏的作用就是将函数指针放到AB之间连续的位置，我们可以尝试操作一下，然后翻一翻map文件看看，编写以下代码，放到main.c末尾

int fun_BOARD(void){return RT_EOK;}
int fun_PREV(void){return RT_EOK;}
int fun_DEVICE(void){return RT_EOK;}
int fun_COMPONENT(void){return RT_EOK;}
int fun_ENV(void){return RT_EOK;}
int fun_APP(void){return RT_EOK;}

INIT_BOARD_EXPORT(fun_BOARD);
INIT_PREV_EXPORT(fun_PREV);
INIT_DEVICE_EXPORT(fun_DEVICE);
INIT_COMPONENT_EXPORT(fun_COMPONENT);
INIT_ENV_EXPORT(fun_ENV);
INIT_APP_EXPORT(fun_APP);

之后在工程目录中搜索后缀为 .map 的文件，打开后可以找到下图中的内容

我们可以发现，我们写的6个测试函数都被放到了连续的内存之中，验证了我们之前的猜测。那么为什么可以这样呢？我们对任意一个宏go to definition

可以看到他们调用的都是INIT_EXPORT宏，对它go to definition可以看到

看到这里不用慌，首先前面的RT_USED和const我们不用看，init_fn_t是一个函数指针类型
go to definition看到

是一个返回值为int，形参为void的函数指针类型。所以可以看出INIT_EXPORT其实就是在定义函数指针，这个函数指针的类型是 init_fn_t，名称是 __ rt_init_##fn，就是__rt_init_+fn名称。比如我们写INIT_BOARD_EXPORT(fun_BOARD);，函数指针就是__rt_init_fun_BOARD，从.map文件里也可以看到确实是这样。而这个函数指针本身的位置，靠SECTION(".rti_fn." level)指定。SECTION定义如下

__attribute__就是指定内存位置用的，而其参数section(x)已经不能再go to definition了。
就到此为止吧。函数指针指向的内容就是fn，也就是我们传入的函数。
总结一下
1，自动初始化里的函数必须符合init_fn_t指针形式，否则会报警告。比如

int fun(void)
{
    /*do something*/
	return RT_EOK;
}

2，自动初始化所有的宏都是在一处初始化，执行顺序见表，都是在系统运行前执行。

参考

链接: _Doon。 stm32 函数段使用