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关于RT-Thread的启动问题

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我们学习编程,特别是嵌入式编程,不仅仅要多写代码进行练习,还要多看看一些例程。最近在学习RT-Thread,原子的某例程的的主函数如下(这是在keil5下的截图):


d3029f58bdd60bdb9c0cebdc8d652118.png
这是主函数中的全部代码,主要是创建一个led线程并启动。那么问题来了,要点个灯,怎么也要进行led的硬件初始化吧?但是,在主函数中并没有发现有相关的初始化操作。那么其在哪进行初始化呢?按照我们以往的习惯,主函数就是用户程序的入口啊。难道还有其他入口?还真的有其他入口!这就涉及到RT-Thread的启动过程。

我们可以借助jlink仿真器进行硬件单步调试就可以知道程序的执行流程了。

首先,进入调试界面,并点击复位按钮光标就可以跳到程序开始运行的地方。如:


66be8b0b558a8db65703fe0af279af86.jpg
再次,一直点击单步运行按钮,直至光标运行到
BX      R0
这一行代码。此时,再点击单步运行按钮,并不会跳转到main.c中的main函数,而是会跳到component.c中的$Sub$$main函数,该函数如下所示:


3c13eb84b14bbdc23548de93670d4f3e.png
$Sub$$main函数里主要是系统中断失能及调用系统启动函数(系统初始化)。

$Sub$$与$Super$$这两个符号是什么意思呢?在《RT-Thread内核实现与应用开发实战指南》这本书中有解释到:

RTThread 使用编译器(这里仅讲解 KEIL, IAR 或者 GCC 稍微有点区别,但是原理是一样的)自带的$Sub$$和$Super$$这两个符号来扩展了 main 函数,使用$Sub$$main 可以在执行main 之前先执行$Sub$$main,在$Sub$$main 函数中我们可以先执行一些预操作,当做完这些预操作之后最终还是要执行 main 函数,这个就通过调用$Super$$main 来实现。

简单来说,$Sub$$和$Super$$具有补丁功能,可以给一些函数打上“补丁”,如RT-Thread的内核文件component.c中就给我们的用户主函数main打上了”补丁“。

rtthread_startup函数中:主要实现了板级初始化(如led的初始化,串口初始化就是在这里边调用的);打印RT-Thread的logo和版本信息;初始化系统定时器;初始化调度器;创建application初始化线程(这里将用户main函数作为一个线程,用户main里面是空的);初始化软件定时器;创建空闲线程;启动系统调度(启用调度后,main函数就会参与调度开始运行)。如:

  1. int rtthread_startup(void)
  2. {
  3.     rt_hw_interrupt_disable();
  4.     /* board level initialization
  5.      * NOTE: please initialize heap inside board initialization.
  6.      */
  7.     rt_hw_board_init();
  8.     /* show RT-Thread version */
  9.     rt_show_version();
  10.     /* timer system initialization */
  11.     rt_system_timer_init();
  12.     /* scheduler system initialization */
  13.     rt_system_scheduler_init();
  14. #ifdef RT_USING_SIGNALS
  15.     /* signal system initialization */
  16.     rt_system_signal_init();
  17. #endif
  18.     /* create init_thread */
  19.     rt_application_init();
  20.     /* timer thread initialization */
  21.     rt_system_timer_thread_init();
  22.     /* idle thread initialization */
  23.     rt_thread_idle_init();
  24. #ifdef RT_USING_SMP
  25.     rt_hw_spin_lock(&_cpus_lock);
  26. #endif /*RT_USING_SMP*/
  27.     /* start scheduler */
  28.     rt_system_scheduler_start();
  29.     /* never reach here */
  30.     return 0;
  31. }
复制代码



rt_application_init函数中创建了一个main线程:

4279e7bf87fcf09f7fb1022a5e828bda.png
main线程的线程函数为:

a0af2bebb67b94b4ac0845aa30e62eb7.jpg
总结:$Sub$$和$Super$$是成对使用的。可以使用如下结构给函数进行扩展(打补丁):
  1. extern void ExtraFunc(void); /* 用户自己实现的外部函数*/
  2. void $Sub$function(void)
  3. {
  4.   ExtraFunc(); /* 做一些其它的设置工作 */
  5.   $Super$function(); /* 回到原始的 function 函数 */
  6. }
  7. void function(void)
  8. {
  9. /* 函数实体 */
  10. }
复制代码

在执行 function 函数会先执行 function 的扩展函数$Sub$$function,在扩展函数里面执行一些扩展的操作,当扩展操作完成后,最后必须调用$Super$$function 函数通过它回到我们原始的 function 函数。


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