2-BIOS&mbedOS启动过程

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芯片启动后转向用户程序、操作系统的过程

上一章介绍了芯片启动后的过程,芯片上电后开始启动执行到无操作系统主函数main(07_NosPrg\main.cpp)前。那么针对于BIOS最小系统和mbedOS的跳转过程如下：

1. BIOS最小系统的跳转

BIOS的main函数如下：

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int main(void)
{
//（1）======启动部分（开头）============================================
//（1.1）声明main函数使用的局部变量（声明时不准赋值）
        uint_8  muFlag;     //更新状态标志
        uint_32 mCount;     //延时计数变量

//（1.2）【不变】关总中断
        DISABLE_INTERRUPTS;

//（1.3）给全局变量及主函数使用的局部变量赋初值
        muFlag=0;          //更新状态标志=0，默认进入User
        mCount=0;          //延时计数变量
        if (IS_POWERON_RESET)      //若是冷复位，给有关全局变量赋初值
        {
                gFunFlag = 0;      //更新操作提示初始化
                gCount=0;          //500ms计数单元  
                gTime=0;           //全局时间戳,复位计时初始化
                Rst_Count = 0;     //按“复位键”的次数
                memcpy((void*)gcUpdateFlag,"POWSTART\0",9); //初始化字符串，默认进入User
        }

//（1.4）初始化外设模块
        gpio_init(LIGHT_GREEN,GPIO_OUTPUT,LIGHT_OFF);    //初始化BIOS运行指示灯
        emuart_init(UART_UPDATE,115200);      //初始化BIOS程序更新串口
        timer_init(TIMER_BIOS,20);            //初始化BIOS定时器
        flash_init();                         //初始化Flash构件
        shakeDataInit();                      //初始化握手数据

//（1.5）使能模块中断
        uart_enable_re_int(UART_UPDATE);   //使能UART_UPDATE模块中断
        timer_enable_int(TIMER_BIOS);      //使能BIOS定时器中断

//（1.6）【不变】开总中断
        ENABLE_INTERRUPTS;                 //开总中断
//（1.7）按键复位判断
        pin_reset_judge();   //如果短时间发生了多次按键复位，则不进入用户程序

//（1.8）判断是否需要进行更新操作
        muFlag = updateJudge();
        if(muFlag != 0) gFunFlag = 1;                   //需进行更新提示操作
        else gcRecvLen = 0;

//（1）======启动部分（结尾）============================================

//（2）======主循环部分（开头）==========================================
        for(;;)
        {
                switch(gFunFlag)   //根据gFunFlag跳转执行
                {
                case 0:  //无需更新数据，跳转User程序执行
                        gpio_set(LIGHT_GREEN,LIGHT_OFF);  //关闭绿灯
                        uart_send_string (UART_UPDATE,"  【BIOS提示信息】：USER程序开始运行...\r\n");
                        user_reset(GEC_USERBASE);   //跳转User程序
                        break;
                case 1:  //需进行更新提示操作
                        gFunFlag = 10;
                        break;
                default:  //其他情况，绿灯闪烁，提示处于BIOS程序
                        mCount++;
                        if(mCount > 0x5fffff)
                        {
                                mCount = 0;
                                gpio_reverse(LIGHT_GREEN);
                        }
                }
        }
//（2）======主循环部分（结尾）==========================================
    return 0;
}

那么，在上述代码中，有两处关键代码 pin_reset_judge(); 和 user_reset(GEC_USERBASE);

pin_reset_judge();

代码进行的是复位引脚被触碰了几次，本例子中以6次为限，触碰6次则程序返回BIOS中。

那么上一章所提的BSS段被注释掉就是希望芯片启动后不清楚某些全局变量的状态，如果芯片复位标志被置位，说明已触碰6次，那么就不会跳转到GEC_USERBASE用户区。反之，芯片启动后会直接跳转到用户区。具体流程见后续章节。

user_reset(GEC_USERBASE);

这段代码会让芯片直接跳转到用户区，GEC_USERBASE是用户区的首地址。

2. mbedOS的跳转

​ main 函数开始 mbedOS 的启动，我们把 mbedOS 启动过程梳理到一个函数中运行，由 main 函数来调用，这个函数原型为：

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mbedOS_start(osThreadId_t &thd, void (*func)(void))。
//该函数有两个参数
//thd 为将要运行的主线程控制块的引用
//func为主线程执行的实际函数
//实际调用时为 mbedOS_start(thd_main,*app_init)。

​ mbedOS 进入 main 函数之后，调用 mbedOS 的启动函数，mbedOS 就开始启动，并无休无止地开始运行，进行任务调度。

mbedOS_start 函数是 mbedOS 启动过程函数

其主要任务是：

1.设置 mbedOS 堆栈区

2.重定向中断向量表

3.完成内核初始化

4.建立互斥信号

5.创建主线程和启动内核

类似于BIOS，在main函数中会直接调用mbedOS_start这个函数跳转到mbedOS的首地址处。

当内核启动成功后，函数 svcRtxKernelStart 执行完成返回到 SVC 中断中，进行上下文切换，返回到定时器线程中执行。定时器线程 osRtxInfo.timer.thread 运行后会进入阻塞状态，此时 mbedOS 会选择就绪队列中优先级最高的线程，即主线程 main_thread，使其进入激活态。

主线程被调度运行时，其执行函数 app_init主要负责完成初始化外设模块、初始化全局变量、使能中断模块、创建并启动其他用户线程、阻塞主线程的功能，之后的线程运行和切换都由 mbedOS 调度完成