《嵌入式实时操作系统：RT-Thread设计与实现》 —3.4　RT-Thread自动初始化机制

3.4　RT-Thread自动初始化机制

自动初始化机制是指初始化函数不需要被显式调用，只要在函数定义处通过宏定义的方式进行声明，就会在系统启动过程中被执行。

例如，在串口驱动中调用一个宏定义告知系统初始化需要调用的函数，代码如下：

int rt_hw_usart_init(void)  /* 串口初始化函数 */

{

    . . . . .. 

    /* 注册串口1 设备 */

    rt_hw_serial_register(&serial1, "uart1",

                          RT_DEVICE_FLAG_RDWR | RT_DEVICE_FLAG_INT_RX,

                          uart);

    return 0;

}

INIT_BOARD_EXPORT(rt_hw_usart_init);    /* 使用组件自动初始化机制 */

示例代码最后的INIT_BOARD_EXPORT(rt_hw_usart_init)表示使用自动初始化功能，按照这种方式，rt_hw_usart_init()函数就会被系统自动调用，那么它是在哪里被调用的呢？

在图3-2中，有两个函数rt_components_board_init()与rt_components_init()，其后面带底色方框内部的函数表示被自动初始化的函数，其中：

（1）board init functions为所有通过INIT_BOARD_EXPORT(fn)声明的初始化函数。

（2）pre-initialization functions为所有通过INIT_PREV_EXPORT(fn)声明的初始化函数。

（3）device init functions为所有通过INIT_DEVICE_EXPORT(fn)声明的初始化函数。

（4）components init functions为所有通过INIT_COMPONENT_EXPORT(fn)声明的初始化函数。

（5）enviroment init functions为所有通过 INIT_ENV_EXPORT(fn)声明的初始化函数。

（6）application init functions为所有通过 INIT_APP_EXPORT(fn)声明的初始化函数。

rt_components_board_init()函数执行得比较早，主要初始化相关硬件环境，执行这个函数时将会遍历通过INIT_BOARD_EXPORT(fn)声明的初始化函数表，并调用各个函数。

rt_components_init()函数会在操作系统运行之后创建的main线程里被调用执行，这个时候硬件环境和操作系统已经初始化完成，可以执行应用相关代码。rt_components_init()函数会遍历通过剩下的其他几个宏声明的初始化函数表。

RT-Thread的自动初始化机制使用了自定义RTI符号段，将需要在启动时进行初始化的函数指针放到了该段中，形成一张初始化函数表，系统在启动过程中会遍历该表，并调用表中的函数，达到自动初始化的目的。

用来实现自动初始化功能的宏接口定义详细描述如表3-1所示。

表3-1　组件初始化相关宏接口

初始化函数主动通过这些宏接口进行声明，如 INIT_BOARD_EXPORT(rt_hw_usart_init)，链接器会自动收集所有被声明的初始化函数，放到RTI符号段中，该符号段位于内存分布的RO段中，该RTI符号段中的所有函数在系统初始化时会被自动调用。