RT-Thread 启动流程(转载)

本文转载自 RT-Thread 文档中心

提要

• rtthread_startup()函数是 RT-Thread 规定的统一启动入口；
• 在 MDK 中使用了使用了 MDK 的扩展功能 $Sub$$ 和 $Super$$，相当于新建了一个新函数 $Sub$$main，然后在这个函数中调用了 rtthread_startup()；

一般了解一份代码大多从启动部分开始，同样这里也采用这种方式，先寻找启动的源头。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 rtthread_startup() ，最后进入用户入口 main()，如下图所示：

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 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$$ 和 $Super$$。可以给 main 添加 $Sub$$ 的前缀符号作为一个新功能函数 $Sub$$main，这个 $Sub$$main 可以先调用一些要补充在 main 之前的功能函数（这里添加 RT-Thread 系统启动，进行系统一系列初始化），再调用 $Super$$main 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，详见 ARM® Compiler v5.06 for µVision®armlink User Guide。

下面我们来看看在 components.c 中定义的这段代码：

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

在这里 $Sub$$main 函数调用了 rtthread_startup() 函数，其中 rtthread_startup() 函数的代码如下所示：

int rtthread_startup(void)
{
    rt_hw_interrupt_disable();
    /* 板级初始化：需在该函数内部进行系统堆的初始化 */
    rt_hw_board_init();
    /* 打印 RT-Thread 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;
}