RT-Thread学习笔记-3、RT-Thread自动初始化机制分析

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相信不少工程师在阅读RT-Thread相关源代码的时候，都会经常看到如下图所示的宏定义，按照宏定义的命名来理解，这些宏定义似乎都是对一些初始化函数进行某些声明工作。

如上图所示，通过对源码的跟踪发现，这些INIT_XXX_EXPORT的宏定义，最终都是调用了INIT_EXPORT这个宏定义，而这个宏定义，就是把该初始化函数放在自定义的rti_fn符号段里面，源码在rtdef.h头文件里面，如下图所示。

把初始化函数放到自定义的符号段里面，有什么作用呢？答案就是，可以通过这种方式，让这些初始化函数被隐式调用，不用手动往RT-Thread的初始化过程里面添加该函数。

什么是隐式调用？隐式调用的意思就是，当我们往工程代码里面添加某个系统组件或外接设备的时候，这个组件或设备都需要进行初始化，而这个初始化函数，我们不需要在main函数或RT-Thread的启动函数里面直接添加调用，这样可以避免修改RT-Thread的启动过程代码。

先来看一下RT-Thread的启动函数调用流程，留意红色方框里面的内容，如下图所示。

启动函数里面，rt_components_board_init() 与 rt_components_init()这两个函数是专门用来处理自动初始化的，这两个函数的原型和注释，如下图所示。

从上面的函数原型可以看出，这两个函数都是从符号段区间里面，通过for循环不断遍历符号段里面的初始化函数，并获取这些初始化函数的指针，然后进行调用，以达到对设备或组件初始化的目的。

rt_components_board_init()函数最先执行，这个函数是用来初始化芯片相关的硬件的，这个函数会遍历用 INIT_BOARD_EXPORT(fn)声明的函数列表。

rt_components_init()函数是在系统启动后，在main线程里面被调用执行，这个函数是用来初始化其他用 INIT_XXX_EXPORT(fn)声明的函数列表的。

目前RT-Thread内核里面，用来实现自动初始化功能的宏定义接口，如下图所示。

综上所述，要使用RT-Thread的自动初始化流程，可以概括为以下如图所示的步骤。

为什么初始化函数加入了符号段之后，就可以被自动调用？符号段是什么？使用这种方式有什么好处？

把函数加入符号段，其实就是使用了MDK编译器的__attribute__((section(x)))关键字，对函数进行声明，通过section关键字进行声明的函数，在编译器进行链接的时候，就会自动收集这些函数并把他们放到一个集中的区域里面，查看以下.map文件可知。

如上图红框所示，rt_hw_pin_init和rt_hw_usart_init都是使用 INIT_BOARD_EXPORT(fn)声明的函数，因此，它们是存放在橙色竖线所在的区间的，使用rt_components_board_init()函数就可以对这个区间进行遍历。

如上图蓝框和绿框所示，它们分别是用 INIT_COMPONENT_EXPORT(fn)和 INIT_APP_EXPORT(fn)声明的函数，这些函数是存放在红色竖线所在的区间的，使用rt_components_init()函数就可以对这个区间进行遍历。

从上面的分析可以看出，使用符号段的方式来存放初始化函数，好处就是当我需要添加某一个初始化函数的时候，就不需要再去改动RT-Thread的启动代码了，直接通过section关键字，把初始化函数添加到相应的符号段即可。

以上就是RT-Thread的自动初始化机制分析，正是由于采用了这种机制，所以，当我们对内核或组件进行裁剪的时候，并不需要修改RT-Thread的初始化函数，也可以对组件进行初始化。

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