RT-Thread 自动初始化

最新推荐文章于 2025-06-12 07:47:51 发布

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最近的程序设计中用到了RT-Thread中的自动初始化，用起来也非常容易，一个宏就解决了，但是原理是什么呢？下面我们一起来学习：

1.1、一般情况的初始化调用
一般情况下，系统中的初始化会这样做，应该再熟悉不过了：

这样的显式调用初始化函数，有时可能多达十几到几十个，看起来非常非常繁杂。但是好像没啥问题，因为已经看习惯了。

1.2 使用自动初始化后

举例一个自动初始化的用法如下：

这样，使用一个宏，初始化函数就会被自动初始化，不用在其他地方显式调用 led_init() 。代码瞬间清爽很多。

二、引入

当然也不用担心一个初始化必须在另一个初始化之前的问题，因为这里有6个自动初始化等级可供选择。我抠了一张RT-Thread官网文档的图，该图是RT-Thread代码的启动流程图，该图中的蓝色方框部分就是自动初始化的6个等级以及初始化的先后顺序。从图中可以看出这6部分的初始化是由函数rt_components_board_init()与rt_components_init()完成的。在一开始的例子中，INIT_APP_EXPORT(led_init)就位于最后一个方框的位置，属于applications init functions。

那么其他等级分别对应什么宏进行初始化的？看下面的表格：

三、自动初始化原理

3.1 6个自动初始化宏的定义
查看源码，这 6 个宏定义如下：（不同的段：1 2 3 4 5 6 ）

INIT_EXPORT(fn, level)表示这个函数 fn 现在属于哪个初始化 level 段，由SECTION(".rti_fn."level)进行定义。

#define INIT_EXPORT(fn, level)
RT_USED const init_fn_t __rt_init_##fn SECTION(".rti_fn."level) = fn
而 SECTION(x) 是：#define SECTION(x) __attribute__((section(x)))
__attribute__((section("name")))：将作用的函数或数据放入指定名为"name"的输入段中。（在不同的编译器中实现的方式也有所不同。）。

以上就是整个的宏定义，作用就是将函数 fn 的地址赋给一个 __rt_init_fn 的指针，然后放入相应 level 的数据段中。所以函数使用自动初始化宏导出后，这些数据段中就会存储指向各个初始化函数的指针。

3.2 自动初始化过程

那么上面提到，在启动流程中，调用了两个函数rt_components_board_init()与rt_components_init()就完成了6部分的初始化。从启动流程图中可以看出：
rt_components_board_init()完成了第 1 段，rt_components_init()完成了第2 到第6 段。

说明：rt_components_board_init()主要board板级的初始化，调度器还未启动，是在系统起来之前做的初始化。所以在使用board级别的初始化时不要使用系统API，如rt_thread_delay()等。rt_components_init()主要是一些组件的初始化及应用初始化，是在main线程中完成的，当调度器启动之后，系统启动开始运行main线程时才会进行的初始化。是线程的运行环境。

3.2.1、两个函数的实现
1、第一个函数rt_components_board_init()的实现：

非调试模式下rt_components_board_init()：for循环会遍历位于__rt_init_rti_board_start
到__rt_init_rti_board_end之间保存的函数指针，然后依次执行这些函数。

2、第二个函数rt_components_init()的实现：

非调试模式下rt_components_init()：for循环会遍历位于__rt_init_rti_board_end
到__rt_init_rti_end之间保存的函数指针，然后依次执行这些函数。那么__rt_init_rti_board_start、
__rt_init_rti_board_end、__rt_init_rti_end是啥？

3.2.2 划分
在系统中，定义了这几个空函数：rti_start、rti_board_start、rti_board_end、rti_end。不同的段：0、 0.end 、 1.end 、6.end。

这几个函数的导出，加上上面 6 个初始化宏的导出，就有了这样一个表格：

可以看出，这4个空函数所导出的段中间，包含着这6个初始化宏定义的段，而这6个段中分别包含着各自宏导出函数时的函数指针。rt_components_board_init()完成了第 1 段，rt_components_init()完成了第2 到第6 段。

1、rt_components_board_init()完成了第 1 段，也就是初始化了由INIT_BOARD_EXPORT(fn)
的初始化的所有函数，也就是__rt_init_rti_board_start到__rt_init_rti_board_end之间的函数指针。

2、rt_components_init()完成了第2 到第6 段，也就是按顺序初始化了由INIT_PREV_EXPORT(fn)
到INIT_DEVICE_EXPORT(fn)到INIT_COMPONENT_EXPORT(fn)、INIT_ENV_EXPORT(fn)、
INIT_APP_EXPORT(fn)初始化的所有函数，也就是从__rt_init_rti_board_end到__rt_init_rti_end
之间的函数指针。所以，当你使用自动初始化导出宏去初始化一个函数时，是由系统中的这两个函数进行遍历函数指针执行的。

3.2.3、示例
还是上面 INIT_APP_EXPORT(pin_beep_sample); 的例子。