[经验]

【HarmonyOS】分析 helloworld程序是如何被调用，SYS_RUN做什么事情

2020-10-27 19:05:43

952 HarmonyOS

本帖最后由 l_xy 于 2020-10-27 19:10 编辑

源码链接：https://bbs.elecfans.com/jishu_2001989_1_1.html

分析 helloworld程序是如何被调用，SYS_RUN做什么事情
相信大家都已经在鸿蒙系统上实现了自己的第一个helloworld程序了。

代码很简单，编译烧录后，我们就可以看到串口有打印 [DEMO] Hello world.
但是 HelloWorld 函数是在何时被调用的呢？SYS_RUN 又是干嘛的呢？
我们来看下。

1. 启动流程
首先，我们需要分析一下Hi3861的启动流程。目前Hi3861 使用的是liteOS-M内核，相关源码厂家没有提供，不过也不妨碍我们。经过我一番查找，可以知道hi3861启动内后，第一个入口函数是 app_main函数。
（vendorhisihi3861hi3861appwifiiot_appsrcapp_main.c）
大家可以打开，看到app_main函数的内容，如下，当然我这里只是简版的，我删除了很多初始化的函数，只保留最终要的。

hi_void app_main(hi_void)
{
//打印sdk版本
const hi_char* sdk_ver = hi_get_sdk_version();
printf("sdk ver:%srn", sdk_ver);
//串口、IO初始化等
peripheral_init();
//wifi初始化
ret = hi_wifi_init(APP_INIT_VAP_NUM, APP_INIT_USR_NUM);
//鸿蒙系统初始化
HOS_SystemInit();
}

复制代码

我们可以看到其实app_main启动后做了很多工作，包括io初始化、wifi初始，最后调用了HOS_SystemInit(); 进行鸿蒙系统最后的初始化。

那我们看下 HOS_SystemInit(); 做了什么动作吧。
打开源码 basestartupservicesbootstrap_litesourcesystem_init.c
可以看到函数内容如下：

void HOS_SystemInit(void)
{
MODULE_INIT(bsp);
MODULE_INIT(device);
MODULE_INIT(core);
SYS_INIT(service);
SYS_INIT(feature);
MODULE_INIT(run);
SAMGR_Bootstrap();
}

复制代码

看起来好像在调用某些模块，仔细看，其中有一个是 MODULE_INIT(run); 。顾名思义，好像在初始化或者调用一个 run 模块。那run模块又是什么呢？我们看下标题的 SYS_RUN(HelloWorld)。是不是可以猜测其实MODULE_INIT(run); 就是调用了 HelloWorld 呢？

哈哈哈~其实还真是。大家如果加打印信息，可以看到如下打印。

../../base/startup/services/bootstrap_lite/source/system_init.c 38
../../applications/sample/wifi-iot/app/my_first_app/hello_world.c 9
[DEMO] Hello world.
../../base/startup/services/bootstrap_lite/source/system_init.c 40

复制代码

仔细看我加的打印语句，确实是在 38 行执行 MODULE_INIT(run); 后才打印 [DEMO] Hello world.
所以跟我们猜测的一样。当然没完，我们得分析为啥是这样。

2. 链接
我们看下 MODULE_INIT(run); 做了什么。事实上，它只是一个宏。

#define MODULE_INIT(name)
do {
MODULE_CALL(name, 0);
} while (0)

复制代码

而 MODULE_CALL(name, 0); 又可以展开：当然里面的if 语句的打印是我后面加的

我们可以看到它其实是定义了一个 InitCall 指针，然后指针是这个：
(MODULE_BEGIN(name, step))而 MODULE_BEGIN 宏其实展开后如下：
#define MODULE_NAME(name, step) ".zinitcall." #name #step ".init"我这里再帮大家展开，其实".zinitcall." #name #step ".init" 最后就是 .zinitcall.run2.init
它其实是一种写法，就是说我们代码编译的时候，代码里面有一段地址比较特殊，它的名字是 .zinitcall.run2.init ，也就是说 InitCall 指针指向的是 .zinitcall.run2.init 代码段的地址。
画个图：
绿色的是.zinitcall.run2.init 代码段，里面存放着函数指针。

好了，到这里大家应该都明白了吧，继续看这个图，其实这里只不过是把这个代码段里面的所有函数指针都取出来，然后执行一下函数指针指向的函数。

聪明的你应该就猜到了，.zinitcall.run2.init 代码段里面的函数指针，指向的就是 HelloWorld 函数了~~~

到了这里就剩下最后一个问题了：怎么让它指向 HelloWorld 函数。
这里其实就是 SYS_RUN的功劳了。
我们也来看SYS_RUN做了什么，其它也是一个宏，展开过程如下：

我们可以看到，其实SYS_RUN(HelloWorld) 其实最终结果就是：

static const InitCall USED_ATTR __zinitcall_##layer##_##func
__attribute__((section(".zinitcall." clayer #priority ".init"))) = HelloWorld

复制代码

看起来很复杂，我们不乏拆解一下：

我们先不看红色字体部分，那么结果就是：
static const InitCall = HelloWorld
是不是很简单，其实就是定义了一个全局变量（函数指针），它指向 HelloWorld 。
那红色字体是做什么用呢？它其实就是告诉编译，我这个变量（static const InitCall 变量），很特殊，编译的时候给我编译在 .zinitcall.run2.init 段。

到了，一切都明了了，最后来一张启动流程图总结一下：

3. 忠告
这里有两个忠告：
1、请不要直接在SYS_RUN()定义的入口函数直接写 while(1)
——这个很简单理解了，因为系统启动后，app_main会调用到我们定义的SYS_RUN()定义的入口函数，比如HelloWorld。如果我们在 HelloWorld 函数中写了while(1) 就会导致 app_main 后续的代码得不到执行，肯定有问题。

2、SYS_RUN()定义的入口函数创建的线程，请一定要有sleep动作。
为了解决第一个问题，我们很自然地想到，可以在 SYS_RUN()定义的入口函数创建线程，这样就可以while(1)了。哈哈，其实也是有问题，因为 app_main 本身也是一个任务，如果我们自己创建地任务优先级特别高，就会导致 app_main 任务不会被执行，还是有问题。所以要有sleep，确保 app_main 后续地代码能顺利执行下去。