RT-Thread 内核基础（二）

RT-Thread启动流程

一般了解一份代码大多从启动部分开始。
RT-Thread支持多种平台和多种编译器，而rtthread_startup()函数是RT-Thread规定的统一启动入口。
一般执行顺序是：系统先从启动文件开始运行，然后进入RT-Thread的启动函数rtthread_startup()，最后进入用户入口函数main()。

以 MDK-ARM 为例，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系统启动，最后进入用户程序入口函数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$$和$SuperKaTeX parse error: Can't use function '$' in math mode at position 10: 。 给main添加$?Sub的前缀符号作为一个新功能函数$Sub$$main，这个$SubKaTeX parse error: Can't use function '$' in math mode at position 62: …行系统一系列初始化），再调用 $?Supermain 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

这是Keil MDK编译器提供的两个扩展功能，可以用于扩展函数的功能。

• $Sub$$用于在函数执行之前执行一段代码
• $Super$$用于调用原始函数

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    printf("Hello, world!\n");
    return 0;
}

// 扩展 main 函数的功能，在 main 函数执行之前打印一条信息
void $Sub$$main(void)
{
    printf("Starting program...\n");
}

// 调用原始的 main 函数
void $Super$$main(void)
{
    main();
}

可以用于以下场景：

• 在函数执行之前执行一些初始化操作，例如硬件初始化、数据初始化等。
• 在函数执行之前进行一些检查，例如检查参数是否合法。
• 在函数执行之前记录日志。

启动流程

在components.c中定义的这段代码：

int $Sub$$main(void)
{
	rtthread_startup();
	return 0;
	
}

在这里$Sub$$main函数调用了rtthread_startup()函数

int rtthread_startup(void)
{
	rt_hw_interrupt_disable();

	/* 板级初始化，需要在该函数内部进行系统堆的初始化 */
	rt_hw_board_init();

	/* 打印版本信息 */
	rt_show_version();

	/* 定时器初始化 */
	rt_system_timer_init();

	/* 调度器初始化 */
	rt_system_scheduler_init();

#ifdef RT_USING_SIGNALS
    /* 信号初始化 */
    rt_system_signal_init();
#endif

    /* 由此创建一个用户 main 线程 */
    rt_application_init();

    /* 定时器线程初始化 */
    rt_system_timer_thread_init();

    /* 空闲线程初始化 */
    rt_thread_idle_init();

    /* 启动调度器 */
    rt_system_scheduler_start();

    /* 不会执行至此 */
    return 0;	
}

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。

启动调度器之前，系统所创建的线程在执行 rt_thread_startup() 后并不会立马运行，它们会处于就绪状态等待系统调度；待启动调度器之后，系统才转入第一个线程开始运行，根据调度规则，选择的是就绪队列中优先级最高的线程。

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这个串口打印出来。

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。

int main(void)
{
  /* user app entry */
  return 0;
}