eCos组件初始化 .

eCos组件初始化机制

eCos组件初始化利用了C++静态对象实例初始化的机制。C++对象在初始化时不像C语言中的静态变量那样只是在特定的内存单元写入特定的数值，C++对象在初始化时将会调用该对象类的构造函数来初始化对象。如果C++对象是在函数内声明，那么函数执行到对象的声明处调用类构造函数来初始化对象，如果C++对象在函数外声明，也就是将C++对象声明为全局对象或静态对象，那么编译器会将该对象的初始化代码地址（函数指针）写到名为".ctors"节，普通程序在进入main函数前由操作系统的运行时库调用存储在".ctors"中的函数指针列表来初始化全局或静态C++对象。

eCos应用在编译后同样会将全局或静态C++对象的初始化代码地址写到".ctors"节，在进入用户代码前，eCos HAL将调用cyg_hal_invoke_constructors函数，该函数调用存储在".ctors"节中的初始化代码。

需要注意的一点，".ctors"中存储的是对象初始化代码地址，而不是类构造函数，因为在初始化对象时，不仅要调用构造函数，而且还要给构造函数传入参数，即使是没有参数的默认构造函数也需要传入隐式的this指针。

忽略CYGSEM_HAL_STOP_CONSTRUCTORS_ON_FLAG选项的cyg_hal_invoke_constructors函数，如果配置了CYGSEM_HAL_STOP_CONSTRUCTORS_ON_FLAG选项，那么该函数将更加复杂些。

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1. extern pfunc __init_array_start__[];   
2. extern pfunc __init_array_end__[];    
3. #define CONSTRUCTORS_START  (__init_array_start__[0])// ".ctors"的起始地址  
4. #define CONSTRUCTORS_END    (__init_array_end__) // ".ctors"的终止地址  
5. #define NEXT_CONSTRUCTOR(c) ((c)++)  
6.   
7. void  
8. cyg_hal_invoke_constructors (void)  
9. {  
10.     pfunc *p;  
11.     for (p = &CONSTRUCTORS_START; p != CONSTRUCTORS_END; NEXT_CONSTRUCTOR(p))  
12.         (*p)();  
13. }  

extern pfunc __init_array_start__[]; extern pfunc __init_array_end__[];  #define CONSTRUCTORS_START  (__init_array_start__[0])// ".ctors"的起始地址#define CONSTRUCTORS_END    (__init_array_end__) // ".ctors"的终止地址#define NEXT_CONSTRUCTOR(c) ((c)++)voidcyg_hal_invoke_constructors (void){    pfunc *p;    for (p = &CONSTRUCTORS_START; p != CONSTRUCTORS_END; NEXT_CONSTRUCTOR(p))        (*p)();}

C++语言实现的组件初始化

举个例子，每个操作系统都需要一个空闲线程，eCos也不例外，eCos的空闲线程就是以C++全局对象实例初始化机制来创建的。

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1. Cyg_IdleThread idle_thread[CYGNUM_KERNEL_CPU_MAX] CYG_INIT_PRIORITY( IDLE_THREAD );  
2.   
3. Cyg_IdleThread::Cyg_IdleThread()  
4.     : Cyg_Thread( CYG_THREAD_MIN_PRIORITY,  
5.                   idle_thread_main,  
6.                   0,  
7.                   (char *)"Idle Thread",  
8.                   (CYG_ADDRESS)idle_thread_stack[this-&idle_thread[0]],  
9.                   CYGNUM_KERNEL_THREADS_IDLE_STACK_SIZE)  
10. {  
11.     Cyg_Scheduler::scheduler.set_idle_thread( this, this-&idle_thread[0] );  
12. }  

Cyg_IdleThread idle_thread[CYGNUM_KERNEL_CPU_MAX] CYG_INIT_PRIORITY( IDLE_THREAD );Cyg_IdleThread::Cyg_IdleThread()    : Cyg_Thread( CYG_THREAD_MIN_PRIORITY,                  idle_thread_main,                  0,                  (char *)"Idle Thread",                  (CYG_ADDRESS)idle_thread_stack[this-&idle_thread[0]],                  CYGNUM_KERNEL_THREADS_IDLE_STACK_SIZE){    Cyg_Scheduler::scheduler.set_idle_thread( this, this-&idle_thread[0] );}

从代码可以看出，eCos的空闲线程Cyg_IdleThread是从常规线程Cyg_Thread继承过来的，除了和常规线程一样的初始化过程外，额外地调用了Cyg_Scheduler::scheduler.set_idle_thread函数，该函数将本线程设置成eCos的空闲线程，并将本线程设置成就绪状态。

C语言实现的组件初始化

如果eCos组件是使用C语言实现的呢？举个例子，IO组件，该组件是使用C语言实现的，但是如果浏览他的源代码，会发现他有一个C++源代码ioinit.cxx，在这个文件中将定义一个C++类，而这个类唯一的作用就是在构造函数中调用cyg_io_init函数，然后声明一个静态的类实例来初始化IO组件。

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1. externC void cyg_io_init(void);  
2.   
3. class cyg_io_init_class {  
4. public:  
5.     cyg_io_init_class(void) {   
6.         cyg_io_init();  
7.     }  
8. };  
9.   
10. static cyg_io_init_class _cyg_io_init CYGBLD_ATTRIB_INIT_PRI(CYG_INIT_IO);  
11. ​  

externC void cyg_io_init(void);class cyg_io_init_class {public:    cyg_io_init_class(void) {         cyg_io_init();    }};static cyg_io_init_class _cyg_io_init CYGBLD_ATTRIB_INIT_PRI(CYG_INIT_IO);​

初始化次序的问题

因为组件之间的依赖关系，初始化过程需要按照一定的次序进行。初始化的次序由CYGBLD_ATTRIB_INIT_PRI宏指定，该宏带有一个参数，该参数数值越小，那么越早调用该实例的初始化代码，例如_cyg_io_init对象的CYGBLD_ATTRIB_INIT_PRI(CYG_INIT_IO)展开后为__attribute__((init_priority(49000)))，而idle_thread对象的宏展开后为__attribute__((init_priority(11100)))，由此可以判断空闲线程在IO组件之前被初始化。

检查初始化代码

使用nm和grep可以打印过滤可执行文件的符号列表来检查初始化代码，符号前缀“_GLOBAL__sub_I”表示这是静态对象初始化代码，符号中间部分的数字决定初始化次序，数字后面的部分如果是全局对象，那么是对象标识符，如果是静态变量，与对象的存储位置有关，可能是所在文件名，也可能是对象所在位置后面的全局标识符，反正不是对象标识符，这个有点混乱。

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1. $ nm app.elf | grep "t _GLOBAL"  
2. 01001b20 t _GLOBAL__sub_I.10100_diag_write_char  
3. 01002da0 t _GLOBAL__sub_I.11000_cyg_scheduler_sched_lock  
4. 01002340 t _GLOBAL__sub_I.11100__ZN18Cyg_HardwareThread12thread_entryEP10Cyg_Thread  
5. 01002630 t _GLOBAL__sub_I.12000__ZN13Cyg_Interrupt15disable_counterE  
6. 01005d70 t _GLOBAL__sub_I.14000__ZN9Cyg_Clock15real_time_clockE  
7. 01006020 t _GLOBAL__sub_I.19900_cygmem_pool_heap1  
8. 01000050 t _GLOBAL__sub_I.49000_ioinit.cxx  
9. 010063a0 t _GLOBAL__sub_I.56000__ZN20Cyg_libc_stdio_files5filesE  
10. 01003290 t _GLOBAL__sub_I.56000_cyg_libc_main_thread  
11. 01006300 t _GLOBAL__sub_I.56000_cyg_libc_stdio_stdin  
12. 01003490 t _GLOBAL__sub_I.56001_cyg_libc_stdio_stdout  
13. 01006260 t _GLOBAL__sub_I.56002_cyg_libc_stdio_stderr  
14. 01000cc0 t _GLOBAL__sub_I.56100_cyg_iso_c_start  

原文见：http://blog.csdn.net/zoomdy/article/details/12754709