在嵌入式开发过程中，可能会遇到初始化代码自动初始化，比如RTT中就运用到这项技术。那么初始化代码是如何做到自动化调用的呢？

在嵌入式实际开发过程中，往往需要对 bsp 部分进行外设配置，以及一些模块、参数进行初始化，常见的方法如下：

• 将各个部分的初始化代码分别封装成一个单独的函数，然后再main函数刚开始的地方进行调用已实现初始化；
  该方法简单粗暴，但是此方法存在一些不足：
• 所有初始化均需要在main函数内调用，不能做到彻底解耦
• 框架设计不友好，部分非业务部分初始化，如软件框架类的初始化，往往不希望还需要业务在main函数内调用初始化

那有没有一种方法能解决上述的问题呢？
答案是肯定的，本文将向大家介绍一种自动初始化的实现方式。注意，此方案在不同的平台，由于链接器使用的链接脚本可能不一致，容易出现问题，需要大家重点注意，细节在下文中将详细介绍。

为了更好的阐述代码自动初始化的技术，本文通过一个demo程序进行讲解如何实现该技术，以下是该demo程序：

typedef void (*init_func)(void);

#define INIT_EXPORT(fn, level)    const init_func init_##fn __attribute__((used, section(".init."level))) = fn
void start(void)
{
    return;
}
INIT_EXPORT(start, "1");
void end(void)
{
    return;
}
INIT_EXPORT(end, "4");

接下来分析上述代码：

关于宏定义：#define INIT_EXPORT(fn, level) const init_func init_##fn attribute((used, section(".init."level))) = fn的代码分析如下：

• 首先定义一个函数指针typedef void (*init_func)(void);用于所有初始化函数的指针类型；
• 定义宏INIT_EXPORT(fn, level) 作为一个函数接口，后续的初始化函数可通过此接口加入自动初始化列表内
  • const init_func init_##fn，其中##为连接符，假设参数fn为test，则init_##fn为init_test；init_func 为指令类型
  • const init_func init_##fn与const int *p是同一个概念，只不过数据的类型不一样
• const init_func init_##fn定义了一个init_func类型的指针变量，此指针还没有赋值初始化，因此将参数fn赋值给此变量，宏定义可以简化为#define INIT_PORT(fn, level) const init_func init_##fn = fn（__attribute__先忽略）
• attribute((used, section(".init."level))) 这是一个关键字进行修饰，可以做如下拆解：
  • attribute((used))用来告诉编译器，此函数如果没有被调用，也不要被优化
  • attribute((section(".init."level)))用来修饰的内容放入指定的段“.init.”level中（编译器在你编程的时候自动完成），注意level为宏的第二个传入参数，传入来的时候是一个字符串，所以不用加#加进行拼接，C语言中两个字符串会自动拼接。

综述分析：宏#define INIT_EXPORT(fn, level) const init_func init_##fn attribute((used, section(".init.“level))) = fn，其实定义了一个init_func类型的函数指针，并将此函数指针通过__attribute__((used, section(”.init."level)))指定存放到特定的段内。

demo程序中定义了两个函数:

• void start(void)
• void end(void)
  并通过宏INIT_EXPORT(fn,level)添加到自动初始化段内
• INIT_EXPORT(start, “1”);
• INIT_EXPORT(end, “6”);

注意事项：

1. level参数是一个字符串，而不是数字
2. 用户自定义初始化函数编译器会自动添加到start和end的level值中间，是由于编译器采用__attribute__((section(".init."level))) 指定放入到指定段的时候会针对其进行排序，keil默认采用根据名称的方式排序，因此需要放置在用户自定义的，放置在用 start 和 end 中间，方便后续遍历 start 和 end 中间部分进行完整初始化

最后的vhdl_board_init初始化函数：

void vhdl_board_init(void)
{

    const init_func *fn_ptr = NULL;

    for (fn_ptr = &init_start; fn_ptr < &init_end; fn_ptr++)
    {
        (*fn_ptr)();
    }
}

此函数在main函数中调用，通过for循环遍历start和end中间的段，并调用进行初始化。

通过上述一系列的操作，用户初始化函数时只需要调用宏INIT_EXPORT(fn,level)即可完成自动初始化。

为了针对不同类型的初始化，可以将start和end之间距离拉大点，用作区别不同类型的初始化，如下所示

INIT_EXPORT(start, "1");
INIT_EXPORT(end, "6");

并且对外开放相应的接口宏

#define INIT_BSP_PORT(func)		INIT_EXPORT(func, "2");
#define INIT_DATA_PORT(func)	INIT_EXPORT(func, "3");

用户通过调用 BSP_INIT_PORT 和 DATA_INIT_PORT 进行注册

在上述方法中，我们使用 attribute((section(".init."level))) 将数据存入指定的段内，那么是否成功了呢，以及排序方式是否符合我们的预期呢？接下来我们需要通过检查map文件进行确认。

keil/mdk编译完程序之后，双击工程栏处的工程，可以查看map文件，还不知道的可以网上搜下

以下是上述demo的map文件中关键字段，我们可以看到我们需要的数据存放在正确的段内，并且排序也是正常的，注意一定要检查排序和字段是否完整！

1. 在链接器脚本ld文件中建立sections区域块.text中定义新的section information for inital ，比如rtt如下：

	.ALIGN(4)
	__rt_init_start=.;
	KEEP(*(SORT(.rti_fn*)))
	__rt_init_end=.;
	.ALIGN(4)

2. 编写auto_init文件

typedef void (*init_fn_t)(void);
#define INIT_EXPORT(fn,level)	__attribute__((used)) const init_fn_t __rt_init_##fn __attribute__((section(".rti_fn." level))) = fn

static int rti_start(void)
{
	return 0;
}
INIT_EXPORT(rti_start,"0");
static int rti_board_start(void)
{
	return 0;
}
// 注册rti_board_start到内存中
INIT_EXPORT(rti_board_start,"0.end");
static int rti_board_end(void)
{
	return 0;
}
// 注册rti_board_end到内存中
INIT_EXPORT(rti_board_end,"1.end");
static int rti_end(void)
{
	return 0;
}
INIT_EXPORT(rti_end,"6.end");

void rt_components_board_init(void)
{
    volatile const init_fn_t *fn_ptr;
	// 遍历内存中注册的地址段
    for (fn_ptr = &__rt_init_rti_board_start; fn_ptr < &__rt_init_rti_board_end; fn_ptr++)
    {
        (*fn_ptr)();
    }
}
// 遍历剩下的地址内存空间，防止函数指针访问出错
void rt_components_init(void)
{
#if RT_DEBUG_INIT
    int result;
    const struct rt_init_desc *desc;

    rt_kprintf("do components initialization.\n");
    for (desc = &__rt_init_desc_rti_board_end; desc < &__rt_init_desc_rti_end; desc ++)
    {
        rt_kprintf("initialize %s", desc->fn_name);
        result = desc->fn();
        rt_kprintf(":%d done\n", result);
    }
#else
    volatile const init_fn_t *fn_ptr;

    for (fn_ptr = &__rt_init_rti_board_end; fn_ptr < &__rt_init_rti_end; fn_ptr ++)
    {
        (*fn_ptr)();
    }
#endif /* RT_DEBUG_INIT */
}
#endif /* RT_USING_COMPONENTS_INIT */

//最后生成的map文件如下：

 *(SORT(.rti_fn*))
 .rti_fn.0      0x0800cf30        0x4 ./rt-thread/src/components.o
                0x0800cf30                __rt_init_rti_start
 .rti_fn.0.end  0x0800cf34        0x4 ./rt-thread/src/components.o
                0x0800cf34                __rt_init_rti_board_start
 .rti_fn.1      0x0800cf38        0x4 ./drivers/drv_clk.o
                0x0800cf38                __rt_init_clock_information
 .rti_fn.1.end  0x0800cf3c        0x4 ./rt-thread/src/components.o
                0x0800cf3c                __rt_init_rti_board_end
 .rti_fn.6      0x0800cf40        0x4 ./rt-thread/components/finsh/shell.o
                0x0800cf40                __rt_init_finsh_system_init
 .rti_fn.6.end  0x0800cf44        0x4 ./rt-thread/src/components.o
                0x0800cf44                __rt_init_rti_end
                0x0800cf48                __rt_init_end = .
                0x0800cf48                . = ALIGN (0x4)