RT-Thread工程代码框架分析——(1)启动流程

我会带着你远行 2023-01-11 09:21 114阅读 0赞

## 前言 ##

学的东西多了难免有些记不住，通过博客形式记录下来虽然耗费些时间，但总算是留下了一些东西，回头想起来也有迹可循不用完全依赖记忆，顺便也许能对一些同仁提供些许帮助。

**本文章主要记录RT-Thread系统的一些简述。**  
这里还是要为RT-Thread打call，毕竟是我们的国产开源操作系统，支持国产，希望在众多开发者维护下会越来越好。  
我用的开发板是正点原子的潘多拉STM32L4开发板，是原子和RT-Thread联合打造的，原子的资料中有两套源码，一套是原子给的HAL库使用例程，另一套是用RT-Thread上的相关外设使用例程。下面我的一些源码展示来自RT-Thread外设使用例程，**注意与RT-Thread的最新源码会有一定出入**。

学习RT-Thread系统主要的获取资料和信息的通道当然还是官网：[RT-Thread 官网][RT-Thread]  
同时还提供了社区：[RT-Thread 开源社区][RT-Thread 1]

官网有一篇文档[《RT-Thread编程指南》][RT-Thread 2]非常适合初次接触RT-Thread的同学阅读。

内核源码下载：[官网下载][Link 1] (官网给了多个方式提供下载，非常贴心)  
[github 地址][github]

[RT-Thread API参考手册][RT-Thread API]

## 启动流程 ##

RT-Thread的启动流程有点特殊，在xxx.s启动文件之后没有直接到用户的main函数，而是利用MDK的特殊符号$ Super $ $ and $ Sub $ $ 在用户的main函数前还插入了一段程序用于一些硬件初始化以及系统初始化。  
components.c文件中：  
![在这里插入图片描述][20210126195628514.png]  
关于 S u p e r Super Super$ and  S u b Sub Sub$的用法，见[ARM官网描述][ARM]

S u p e r Super Super$foo  
Identifies the original unpatched function foo(). Use this to call the original function directly.

S u b Sub Sub$foo  
Identifies the new function that is called instead of the original function foo(). Use this to add processing before or after the original function.

对这两个符号有兴趣可参考这位大佬的博客进一步了解：[$ Super$ $ and $Sub $ $的用法][Super_ _ and _Sub _]

针对这个符号我也另起了一篇[$ Super$ $ and $Sub $ $的用法][Super_ _ and _Sub _ 1]

注意：$ Super $ $ and $ Sub $ $要成对使用，且只在MDK中使用。

主要看rtthread\_startup()函数：

int rtthread_startup(void)
    { 
        rt_hw_interrupt_disable();
    
        /* 板级硬件初始化 使用的硬件初始化，包括串口初始化，系统时钟配置等 HAL库的HAL_Init()也在这里 * NOTE: please initialize heap inside board initialization. */
        rt_hw_board_init();
    
        /* 显示 RT-Thread 的版本号 */
        rt_show_version();
    
        /* timer system initialization */
        rt_system_timer_init();
    
        /* scheduler system initialization */
        rt_system_scheduler_init();
    
    #ifdef RT_USING_SIGNALS
        /* signal system initialization */
        rt_system_signal_init();
    #endif
    
        /* create init_thread */
        rt_application_init();//这里面很有意思，把main函数当成一个进程来运行了
    
        /* timer thread initialization */
        rt_system_timer_thread_init();
    
        /* 创建空闲任务 */
        rt_thread_idle_init();
    
    #ifdef RT_USING_SMP
        rt_hw_spin_lock(&_cpus_lock);
    #endif /*RT_USING_SMP*/
    
        /* 开启调度器 */
        rt_system_scheduler_start();
    
        /* never reach here */
        return 0;
    }

官方的启动流程图：  
![在这里插入图片描述][20210126202819503.png_x-oss-process_image_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDc4ODU0Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
其中有一个应用初始化的函数里面创建了一个main进程，这里面的处理很有意思，main进程里把main函数当成一个进程的一部分代码去运行了(相当于main()函数变成了一个进程，这跟我们用ucos,freeRTOS的思路不太一样)。  
![在这里插入图片描述][20210126201945773.png]  
![在这里插入图片描述][20210126202017119.png_x-oss-process_image_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDc4ODU0Mg_size_18_color_FFFFFF_t_70]

真正的main函数就比较简单了。

int main(void)
    { 
        unsigned int count = 1;
        /* set LED pin mode to output */
        rt_pin_mode(LED_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
    
        while (count > 0)
        { 
            /* led on */
            rt_pin_write(LED_PIN, PIN_LOW);
            rt_kprintf("led on, count: %d\n", count);
            rt_thread_mdelay(500);
    
            /* led off */
            rt_pin_write(LED_PIN, PIN_HIGH);
            rt_kprintf("led off\n");
            rt_thread_mdelay(500);
    
            count++;
        }
    
        return 0;
    }

[RT-Thread]: https://www.rt-thread.org/
[RT-Thread 1]: https://club.rt-thread.org/
[RT-Thread 2]: https://www.rt-thread.org/document/site/
[Link 1]: https://www.rt-thread.org/page/download.html
[github]: https://github.com/RT-Thread/rt-thread
[RT-Thread API]: https://www.rt-thread.org/document/api/index.html
[20210126195628514.png]: /images/20221119/ef7bddd7bb1a4a08afedf866c3ba1449.png
[ARM]: https://developer.arm.com/documentation/dui0377/g/Accessing-and-Managing-Symbols-with-armlink/Use-of--Super---and--Sub---to-patch-symbol-definitions
[Super_ _ and _Sub _]: https://blog.csdn.net/morixinguan/article/details/106515414
[Super_ _ and _Sub _ 1]: https://blog.csdn.net/weixin_44788542/article/details/113241596
[20210126202819503.png_x-oss-process_image_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDc4ODU0Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221119/9ac9c97caf404083a0e2de2720028155.png
[20210126201945773.png]: /images/20221119/ed290c9854df4128afeb9317c3ecd32e.png
[20210126202017119.png_x-oss-process_image_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDc4ODU0Mg_size_18_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210126202017119.png?x-oss-process=image,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDc4ODU0Mg==,size_18,color_FFFFFF,t_70