[gzlug] 一个程序，在main()之前和之后都做了什么？

Fri, 04 Apr 2014 20:49:26 -0700 

Hi all,

大家都还记得我有说过做那个开源的USB键盘吧。最近是在忙毕业论文的事情，所以这个项目当然是耽搁了。
但是不怕，这个项目已经开始进入测试阶段了，程序还是很不稳定。可是坑会在不久的将来就会填好的。:-)

前几天，我在看相关代码的时候，顺带把一个积蓄已久的问题发给LUFA的作者，问了他一下关于某些代码的实现方式，并获得他的回复，鉴于这个回复有不少知识可以学习，也有不少地方是值得大家来借鉴学习参考的，我就来分享一下吧。

主要的问题是，
    1、关于一个程序，在进入 main()
这个函数入口之前，做了什么；退出这个函数的时候，做了什么？对于不同的（操作）系统，我们又应该如何关注这个问题？程序指针？
    2、如果是需要深入了解这个相关知识的话，应该学习哪门课程，从哪门课程的哪个章节获得相关的知识？
    3、如果针对单片机 MCU 编程，和针对操作系统上的应用系统编程，是有很大差别的，大家都有什么好见解呢？
    欢迎大家一起来探讨下。


以下部分，纯属代码分析，有时间有兴趣有想法就看看，没时间没兴趣就忽略吧。 :-)

    1、流程。
    关于LUFA bootloader的启动过程，是这样的。a)执行 .init[0-9]()
这些初始函数，来把相应的运行环境给初始化完成；b)进入 main() 函数；c)执行 main() 函数内的相应任务；
d)如果没有任务要执行，启动定时器，准备热重启；e) 热重启。

    2、代码分析
    这个bootloader的精妙之处在于：他设定了一个函数 void Application_Jump_Check(void)
用于检测某个内存中的变量，以检测该变量是否等于某个预设值，从而判断是否要继续进入 Bootloader 的 main()。
    这个特殊变量的定义如下：
        uint16_t MagicBootKey __attribute__ ((section (".noinit")));
    该函数的定义如下：
        void Application_Jump_Check(void) __attribute__ ((used, naked,
section (".init3")))
    **注意，这两个定义，我把原作者做过的原始宏定义给做了替换，展开了。**
    接下来，什么时候给 MagicBootKey 赋值的语句就不找出来了，没太大意思了。

    3、工作流程
        热启动 ->
        程序指针指向 bootloader 程序的起始位置，开始顺序执行 .init[0-9] 里面的相关初始化函数 ->
        注意到 .init3 里面，有 Application_Jump_Check() 这么一个函数被执行了 ->
        函数 Application_Jump_Check()，检查内存中的 MagicBootKey 是否符合需求 ->
            是 -> 继续执行 bootloader 的 main() 函数 ->
                完成任务，修改 MagicBootKey 的值 ->
                设定定时器，准备热重启 ->
                热重启，所有寄存器内的值清零 ->
                重新顺序执行 .init[0-9]，直到.init3，再次检查 MagicBootKey ->
            否 -> 把程序指针跳转到 Application 区（这里是0x0000） ->
        完成 bootloader 的程序任务



Best Regards,
Bill Chen

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