STM32模拟Linux自动初始化,秀

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了STM32模拟Linux自动初始化,秀相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Linux中有很多编程思想可以学习,很多大佬把这些思想、机制运用到单片机的编程上。
还有屋脊雀的代码:


通常我们写程序都是按照这个套路,一个函数一个函数按照顺序逻辑一个一个的执行下去。

如果逻辑非常复杂,涉及的模块比较多,那么这种顺序执行的代码就会比较臃肿,各模块耦合非常紧密。Linux kernel 中,有各种外设驱动,想按照一个顺序逻辑执行下去,几乎是不可能的。

而kenrel 代码能有这么大的代码量,大而不乱,把各层次,各模块有效的分离,而大量的代码又有逻辑的组织在一起,和这个initcall 有至关重要的作用。

通过模仿这种方式,最后把图片中main函数代码清空,分离这种逻辑,又实现同样的功能。

如何能实现这样的功能了,需要一些背景知识:
1,程序代码的组织

2,链接脚本相关的知识。

3,函数指针的应用。

代码的组织,如图片需要知道变量a,b及函数指针 f,f2是存放在程序的哪些段中,可以去看一下这篇stm32 启动代码 实现|C语言,上述的a,f都是存放在bss 段中,b,f2是存放在data段中,因为已经给定了初始值,而实现这个intcall会把需要自动初始化的数据放到一个自定义的段中去,如.initcall。

如何放到特定的段中了,就需要用到了attribute((section)) 关键字来改变的数据存放段了。

目前的程序编译出来用到了这些个段,除了.isr_vector也是添加的,其他都是编译器默认的。

先加段代码:

当然这还不够,还需要告诉连接器(LD) 要把 .initcall 段也链接到程序中,所以也需要这段修改。

这段按8字节对齐,定义两个全局变量,及按0-5顺序的链接这些数据,这样的两处修改,再来看一下程序各段的情况。

如图片:
已经多出红色框框为.initcalls段,这段总共是8个字节,从0x80005a8除开始。

在来看一下具体的这一段的情况,用readelf 工具。

和上面的size工具是匹配的,而绿色框框的地址就是SystemInit(0x08000231,小端模式。)

所以通过attribute及修改链接脚本,就把函数指针变量放到了.initcall 段中。

那么如何来调用这个函数了,和之前的初始化data段数据类似,遍历这个段,然后取出这个函数地址,然后强制把段中的地址,转成函数指针,再直接调用即可。


实现的这张图片,就是从.initcall段中取出函数地址,然后直接调用,非常容易把函数的地址及这个函数指针变量的地址搞混。

代码这么修改,需要自动初始化函数的确是可以调到了,但是每次都写这么长长的一段static initcall_t __ attribute__(( __ used__,__ section__(“.initcall.0.init”))),就是不舒服. linux kernel中通过宏来修改。

这个也一样。

添加 按照程序逻辑顺序执行的一些宏

0,low_level_init 比如放始化系统基本时钟

1,arch_init 比如放CPU架构d如初始化NVIC的一些初始化。

2,dev_init 外设模块初始化,比 i2c, flash, spi等。

3,board_init 做具体硬件板及的一些设置。

4,os_init 操作系统的一些设置如,文件系统,网络协议栈等。

5,app_init 最后跑用户程序。

把自己的程序也做一下修改,用宏代替。这样子掉调用do_initcalls 就会按照0,1-到5的顺序执行了。


最后在来看一下initcall 段:




这样只要在需要自动初始化函数加上类似于dev_init(),app_init() 就可以了,就会自动调用到,而不需要main 函数中一个一个的顺序执行。

比如i2c控制的初始化放到dev_init 中,下面挂了很多i2c的从设备,只要分别给个从设备用app_init 初始化就行,即使来了一个新的,也用这app_init初始化就行,也不需要更改原来的,高度的分离模块间的耦合度。

这样模拟Linux kenerl 初始化验证成功,最后上库。

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