RT-Thread学习笔记+2.RTT的启动分析

**摘要** 本文主要介绍RT-Thread刚刚入手，以及RTT的上电启动过程分析。 **系统移植** 关于RTT的系统移植，我觉得还是很简单的，之前我做过针对自己的开发板做了一款BSP。参考RTT官网提供的BSP制作教程，一次性成功，唯一的是要花点时间。  而本次我准备使用使用的正点原子的战舰V3的板子来学习RTT，因为这个板子上的板载资源要丰富一些。当我准备按照之前的经验，做一款战舰V3的BSP的时候才发现，原来已经有成品了。那就本着拿来主义，先用用吧。  最终我在从官网下载的压缩包里面找到正点原子战舰V3的BSP。  个人推荐，可以把用不到的BSP删了，毕竟这个源码压缩包解压之后有700多M，还是蛮占用空间的。然后在rt-thread\bsp\stm32\libraries目录下，把其他用不到的库文件也删掉，只保留了F1的库文件夹即可。 最后强调一下：学习RTT，板子不是关键，不论是正点原子、野火、安富莱，还是F1、F4、F7都是可以的，不要纠结板子，最主要的了解RTT的使用方法。 程序下载进去之后，我使用的Xshell5软件，将板载的USB串口与PC连接：  Main.C文件的代码十分简单，就一个闪灯程序。  RTT的系统初始化，以及空闲任务等启动系统启动，都不见踪影，这不得不让我想一探究竟。 **代码框架分析** 首先，看了下启动文件startup_stm32f103xe.s，这个文件还是使用的是hal库提供的标准文件,RTT并没在这个上面做文章。  启动代码还是没有变，流程还是一样： 166行：将SystemInit（）函数的入口地址放到R0寄存器 167行：跳转到R0地址的，开始执行SystemInit（）函数，这个函数还是ST官方提供的函数。 168行，将__main函数的入口地址给到R0 169行：跳转到__main函数，开始执行。 需要注意的是__main()是编译系统提供的一个函数，负责完成库函数的初始化和初始化应用程序执行环境，最后自动跳转到main()。 所以说，前者是库函数，后者就是我们自己编写的main()主函数; 但是RTT的启动函数呢？ 经过一番查找，RTT的启动用到了MDK提供的$Super$$ 和 $Sub$$ “补丁”函数的功能，这个是在__CC_ARM 编译器环境中，编译器提供的一个功能。下图为MDK提供官方原文： http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dui0377g/pge1362065967698.html  其意思是，以下文中的示例代码为例： int $Sub$$main(void) { 补丁函数(); $Super$$main(); return 0; } 在进入main()之前，会先执行$Sub$$main(void)函数中的内容， 是以，补丁函数();得以优先运行。 最后当执行到$Super$$main()函数时，程序才开始跳转到main（）函数，去执行main（）函数的内容。 而RTT也就是用的这种“补丁”的方式，也下面我将整个RTT的初始化流程做成了一个简单的流程示意图，方便大家更明白的了解RTT的启动流程。  程序从启动文件的__main函数执行完毕之后，在准备进入main（）函数之前，会优先执行$Sub$$main()函数，该函数包含了RTT的初始化过程，如下图所示。  在rtthread_startup()函数中完成对RTT的所有初始化。 另外需要额外的说明，在rt_application_init()函数中，定义了一个“main”线程。  这个main线程的入口函数是main_thread_entry（），就是我们的正主，main函数的跳转入口，$Super$$main()。  程序执行到rt_application_init()时，并没有真正意义上的执行到$Super$$main()，而是将含有$Super$$main()的这个任务线程放置到就绪状态。 最后，当程序执行到rt_system_scheduler_start()函数后，此刻任务调度器已经启动了，这个含有$Super$$main()的线程会立即得到执行，从而转入到我们的main函数。  所以，这就是为什么，我们看到这个main（）函数这么简洁的原因。 不用我多说，相信大家也知道这样设计的好处：尽最大的可能，保证hal库，与RTT的文件保持独立，又能很好的相互衔接。降低RTT的移植难度。 **Shell串口初始化** 这个串口也就是我使用Xshell5连接的调试串口，为什么我要单独的把它拿出来说？因为，在我们设计新的硬件的时候，由于布线方便的原因，有时候会使用其他的串口作为调试串口。 所以，针对这个串口的初始化，我重点了看了下RTT的调试串口初始化，方便以后项目中需要调整的时候，进行调整。 我也是找了很久才看明白RTT是如何初始化调试串口的。 在说RTT的调试串口初始化之前，我建议先看看单纯使用HAL库的时候，串口是如何进行初始化的，我做了截图，如下图所示：  在HAL库中，先对UartHandle结构体进行赋值，在HAL_UART_Init(&UartHandle)函数中完成串口引脚的初始化，和串口外设的配置（波特率、数据位等等）。  好了，说到了这里，在回头RTT的代码吧！根据上文，RTT是在rt_hw_board_init()函数中的rt_hw_usart_init()函数中进行串口初始化。  在rt_hw_usart_init()函数中，需要重点注意stm32_uart_ops结构体  这个stm32_configure就是我们调试串口的初始化，至于这个.configure = stm32_configure的写法，意思是，将stm32_configure赋值给configure，这里我不多做解释。 继续查看stm32_configure函数，就可以看如下图所示：  这里已经和单独使用HAL库，初始串口的流程一样了，在HAL_UART_Init(&uart->handle)函数中，将会对调试串口的引脚、以及外设参数进行配置。 **结语** 从RTT的代码中，能看到很对linux嵌入式开发的影子，同时，其又能和ST的HAL进行兼容与配套，如果有兴趣的朋友可以研究下，每当看了一段时间RTT的代码，不禁发出感叹“原来如此！”。 总之，学习RTT一定会让你有所收获！