初始化函数的另一种写法

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作者 | Frank

出品 | 脚本之家（ID：jb51net）

设计思想

利用编译器的特性，在程序编译时将各模块初始化函数顺序存放到内存的指定地址，然后在程序运行时main函数从这块内存区域中，依次调用各模块的初始化函数，自动完成各个模块的初始化工作，同时增强了程序的高内聚低耦合特性，提高了软件的质量。

试验环境

• 工具链：Keil5

• 开发板：STM32F103ZE

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修改链接脚本

修改链接脚本的目的是：在STM32的内存中，留出一块合适的大小(大小根据自己的需求调整)，用来存放各个模块的初始化函数

1.1 内存分配

在Keil中新建一个工程，编译后在工程目录下的Objects文件夹中会自动生成一个以.sct结尾的链接脚本，其内容如下：

1. ; *************************************************************

2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***

3. ; *************************************************************

4. LR_IROM1 0x08000000 0x00080000 { ; load region size_region

5. ER_IROM1 0x08000000 0x00080000 { ; load address = execution address

6. *.o (RESET, +First)

7. *(InRoot$$Sections)

8. .ANY (+RO)

9. .ANY (+XO)

10. }

11. ; 此区域(RW_IRAM1)使用所有的内存64Kb

12. RW_IRAM1 0x20000000 0x00010000 { ; RW data

13. .ANY (+RW +ZI)

14. }

15. }

我们将其修改：RWIRAM1为48K，RWIRAM2为16K，其中RW_IRAM2用来顺序存放各模块的初始化函数。

1. ; *************************************************************

2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***

3. ; *************************************************************

4. LR_IROM1 0x08000000 0x00080000 { ; load region size_region

5. ER_IROM1 0x08000000 0x00080000 { ; load address = execution address

6. *.o (RESET, +First)

7. *(InRoot$$Sections)

8. .ANY (+RO)

9. .ANY (+XO)

10. }

11. ;RW_IRAM1为48K，供应用程序使用

12. RW_IRAM1 0x20000000 0x0000c000 { ; RW data

13. .ANY (+RW +ZI)

14. }

15. ;RW_IRAM2为16K，用于存放各个模块的初始化函数

16. RW_IRAM2 0x2000c000 0x00004000 { ; RW data

17. *.o(RAMCODE)

18. }

19. }

友情提示：keil中链接脚本的修改方法如下图所示

1.2 将指定的函数存放到指定的内存区域

上面我们对STM32的内存进行了分配，16K大小的RW_IRAM2内存区域将用作存储初始化函数，那么怎么才能将指定的函数放进这个区域呢？

实现方法如下：

1. // 初始化函数的原型，函数原型可根据实际需求调整

2. typedef void (*init_function_list)(uint8_t taskID);

3. // 通过MODULE_INIT(func)，func函数在编译时将会被链接到RAMCODE内存区，既我们为初始化函数预先分配的内存区域

4. #define _init __attribute__((used, section("RAMCODE")))

5. #define MODULE_INIT(func) init_function_list _fn_##func _init = func

将所有的初始化函数都写进特定内存区域后，我们只需知道这个区域的起止地址，就可以统一遍历调用所有的初始化函数，从而实现对各个模块的初始化。

模块的初始化有顺序要求怎么办？有时一个模块的正常使用必须在某个模块初始化之后，比如一个模块需要打印Log，那么Log模块必须在它之前被初始化。怎么解决呢？其实很简单，统一调用初始化函数时，我们是根据内存地址顺序调用的，那么将Log模块的初始化函数放在其前面就可以了。

在Keil中可以这么做：

1.3 使用举例

Talk is cheap. Show me the code.

完整示例工程源码点击下载：https://github.com/FanHongchuang/module_init

• module1.c,module2.c,module3.c 为3个独立的模块，其初始化函数都为内部函数(使用static修饰)，符合高内聚低耦合的软件设计思想

• main.c中，do_init函数直接通过初始化函数的内存地址，对初始化函数逐个进行调用

简单示例代码如下：

module1.c

1. static void module1_init(uint8_t taskID)

2. {

3. // write your code ...

4. }

5. MODULE_INIT(module1_init);

module2.c

1. static void module2_init(uint8_t taskID)

2. {

3. // write your code ...

4. }

5. MODULE_INIT(module2_init);

module3.c

1. static void module3_init(uint8_t taskID)

2. {

3. // write your code ...

4. }

5. MODULE_INIT(module3_init);

main.c

1. void do_init(void)

2. {

3. uint8_t taskID = 0;

4. init_function_list *call = (init_function_list *)&Image$$RW_IRAM2$$Base;

5. init_function_list *end = (init_function_list *)&Image$$RW_IRAM2$$Limit;

6. do

7. {

8. (*call)(taskID++);

9. call++;

10. }while(call < end);

11. }

12. int main()

13. {

14. // init all module in the function

15. do_init();

16. // write your code ...

17. while(1)

18. {

19. // write your code ...

20. }

本文作者：Frank

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