RT-Thread 内核基础（四）

自动初始化机制

自动初始化机制是指初始化函数不需要被显示调用，只需要在函数定义处通过宏定义的方式进行申明，就会在系统启动过程中被执行。

例如在串口驱动中调用一个宏定义告知系统初始化需要调用的函数，代码如下：

int rt_hw_usart_init(void)
{
	...
	/* 注册串口1设备 */
	rt_hw_serail_regster(&serial1, "uart1", RT_DEVICE_FLAG_RDWR | RT_DEVICE_FLAG_INT_RX, uart);
	return 0;
}
INIT_BOARD_EXPORT(rt_hw_usart_init);

示例代码最后的INIT_BOARD_EXPORT(rt_hw_usart_init)表示使用自动初始化功能，按照这种方式，rt_hw_usart_init()函数就会被系统自动调用，那么它是在哪里被调用的呢？

在系统启动流程图中，有两个函数：rt_conponents_board_init()与re_components_init()，其后的带底色方框内部的函数表示被自动初始化的函数，其中：
“board init functions” 为所有通过 INIT_BOARD_EXPORT(fn) 申明的初始化函数。

“pre-initialization functions” 为所有通过 INIT_PREV_EXPORT(fn)申明的初始化函数。

“device init functions” 为所有通过 INIT_DEVICE_EXPORT(fn) 申明的初始化函数。

“components init functions” 为所有通过 INIT_COMPONENT_EXPORT(fn)申明的初始化函数。

“enviroment init functions” 为所有通过 INIT_ENV_EXPORT(fn) 申明的初始化函数。

“application init functions” 为所有通过 INIT_APP_EXPORT(fn)申明的初始化函数。

rt_components_board_init()函数执行的比较早，主要初始化相关硬件环境，执行这个函数时将会遍历通过INIT_BOARD_EXPORT(fn)申明的初始化函数表，并调用各个函数。

rt_components_init()函数会在操作系统运行起来之后创建的main线程里被调用执行，这个时候硬件环境和操作系统已经初始化完成，可以执行应用相关代码。rt_components_init()函数会遍历通过剩下的其它几个宏申明的初始化函数表。

RT-Thread的自动初始化机制使用了自定义RTI符号段，将需要在启动时进行初始化的函数指针放到了该段中，形成一张初始化函数表，在系统启动过程中会遍历该表，并调用表中的函数，达到自动初始化的目的。

用来实现自动初始化功能的宏接口定义详细描述如下表所示：

1. BOARD_EXPORT：非常早期的初始化，此时调度器未开启
2. PREV_EXPORT：主要是用于纯软件的初始化、没有太多依赖的函数
3. DEVICE_EXPORT：外设驱动初始化相关，比如网卡设备
4. COMPONENTS_EXPORT：组件初始化，比如文件系统或者LWIP
5. ENV：系统环境初始化，比如挂载文件系统
6. APP：应用初始化，比如GUI应用

初始化函数主动通过这些宏接口进行申明，如INIT_BOARD_EXPORT(rt_hw_usart_init)，链接器会自动收集所有被申明的初始化函数，放到RTI符号段中，该符号段位于内存分布的RO段中，该RTI符号段中的所有函数在系统初始化时会被自动调用。