在STM32上模擬Linux自動初始化過程

在Linux中，有許多程式設計想法值得學習。許多技術大牛將這些想法和機制應用到單晶片程式設計中，特別是在STM32中模擬了Linux核心的自動初始化流程。

一般而言，我們在寫程式時都會按照一定套路來進行。我們會按照順序邏輯，一個接一個地執行函數。

如果邏輯非常複雜，涉及的模組比較多，那麼這種順序執行的程式碼就會比較臃腫，各模組耦合非常緊密。 Linux kernel 中，有各種週邊驅動，想按照一個順序邏輯執行下去，幾乎是不可能的。

而kenrel 程式碼能有這麼大的程式碼量，大而不亂，把各層次，各模組有效的分離，而大量的程式碼又有邏輯的組織在一起，和這個initcall 有至關重要的作用。

透過模仿這種方式，最後把圖片中main函數程式碼清空，分離這種邏輯，又實現同樣的功能。

如何能實現這樣的功能了，需要一些背景知識：

1，程式碼的組織

2，連結腳本相關的知識。

3，函數指標的應用。

程式碼的組織，如圖片需要知道變數a,b及函數指標f，f2是存放在程式的哪些段落中，可以去看這篇stm32 啟動程式碼實作｜C語言，上述的a ,f都是存放在bss 段中，b,f2是存放在data段中，因為已經給定了初始值，而實現這個intcall會把需要自動初始化的資料放到一個自訂的段中去，如.initcall。

如何放到特定的段中了，就需要用到了attribute((section)) 關鍵字來改變的資料存放段了。

目前的程式編譯出來用到了這些個段，除了.isr_vector也是新增的，其他都是編譯器預設的。

先加段程式碼：

當然這還不夠，還需要告訴連接器（LD) 要把 .initcall 段也連結到程式中，所以也需要這段修改。

這段以8位元組對齊，定義兩個全域變量，及依0-5順序的連結這些數據，這樣的兩處修改，再來看程式各段的情況。

如圖片：

已經多出紅色框框為.initcalls段，這段總共是8個位元組，從0x80005a8除開始。

在來看一下具體的這一段的情況，用readelf 工具。

和上面的size工具是匹配的，而綠色框框的位址就是SystemInit(0x08000231,小端模式。)

所以透過attribute及修改連結腳本，就把函數指標變數放到了.initcall 段。

那麼如何來呼叫這個函數了，和之前的初始化data段資料類似，遍歷這個段，然後取出這個函數位址，然後強制把段中的位址，轉成函數指針，再直接呼叫即可。

實現的這張圖片，就是從.initcall段中取出函數位址，然後直接調用，非常容易把函數的位址及這個函數指標變數的位址搞混。

程式碼這麼修改，需要自動初始化函數的確是可以調到了，但是每次都寫這麼長長的一段static initcall_t __ attribute__(( __ used__,__ section__(“.initcall.0.init”))) ，就是不舒服. linux kernel中透過巨集來修改。

這個也是一樣。

新增 依照程式​​邏輯順序執行的一些巨集

0，low_level_init 例如放始化系統基本時鐘

1，arch_init 例如放CPU架構d如初始化NVIC的一些初始化。

2，dev_init 週邊模組初始化，比 i2c, flash, spi等。

3，board_init 做具體硬體板及的一些設定。

4，os_init 作業系統的一些設定如，檔案系統，網路協定堆疊等。

5，app_init 最後跑用戶程式。

把自己的程式也做一下修改，用巨集取代。這樣子掉呼叫do_initcalls 就會照0，1-到5的順序執行了。

最後在來看initcall 段：

這樣只要在需要自動初始化函數加上類似dev_init(),app_init() 就可以了，就會自動呼叫到，而不需要main 函數中一個一個的順序執行。

例如i2c控制的初始化放到dev_init 中，下面掛了很多i2c的從設備，只要分別給個從設備用app_init 初始化就行，即使來了一個新的，也用這app_init初始化就行，也不需要更改原來的，高度的分離模組間的耦合度。

這樣模擬Linux kenerl 初始化驗證成功，最後上函式庫。

以上是在STM32上模擬Linux自動初始化過程的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！