【RT-Thread】启动流程

RT-Thread 启动流程详解（以 STM32 + MDK 为例）

本笔记结合图示和源码详细解析 RT-Thread 系统从上电启动到用户代码执行（main 函数）的全过程，帮助你全面掌握其底层初始化逻辑。

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启动概览流程图

系统执行路径如下：

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启动文件入口

RT-Thread 支持多平台和多种编译器，启动文件 startup_xx.S（例如 STM32F103 为 startup_stm32f103xe.s）中定义了各平台的入口函数：

编译器	入口函数名
MDK	$Sub$$main()
IAR	_low_level_init()
GCC	entry()

其中，MDK 的 $Sub$$main() 是我们最常用的入口，它通过编译器扩展机制，在用户主函数 main() 执行前，插入对 rtthread_startup() 的调用。

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$Sub$$main 与 $Super$$main

/* MDK: 用户主函数被重定义为 Sub 版本 */
int $Sub$$main(void)
{
    rtthread_startup();       // 初始化 RT-Thread 系统
    return 0;
}

此函数在 MDK 下自动被调用，在其中完成了 RT-Thread 的系统初始化。初始化完毕后会跳转到 $Super$$main()，即原始 main() 函数。

这样用户就不需要手动调用 RT-Thread 的初始化流程，可以专注于自己的应用逻辑。

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rtthread_startup() 流程解析

int rtthread_startup(void)
{
    rt_hw_interrupt_disable();             // 禁用中断
    rt_hw_board_init();                   // 板级初始化（时钟、外设、堆）
    rt_show_version();                    // 打印版本信息
    rt_system_timer_init();              // 初始化内核定时器
    rt_system_scheduler_init();          // 初始化调度器
#ifdef RT_USING_SIGNALS
    rt_system_signal_init();             // 初始化信号机制（可选）
#endif
    rt_application_init();               // 创建用户主线程（main 线程）
    rt_system_timer_thread_init();       // 创建系统定时器线程
    rt_thread_idle_init();               // 创建空闲线程
    rt_system_scheduler_start();         // 启动调度器，系统开始运行
    return 0;                            // 实际不会执行到这里
}

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各阶段任务说明

阶段	作用
rt_hw_board_init()	初始化系统时钟、串口、堆空间、SysTick，准备打印输出等
rt_system_timer_init()	初始化软件定时器，配合系统调度使用
rt_system_scheduler_init()	初始化调度器，准备调度线程
rt_system_signal_init()（可选）	初始化 POSIX 信号（若启用）
rt_application_init()	创建用户主线程（main_thread），执行 main_thread_entry() 函数
rt_system_timer_thread_init()	启动定时器线程，用于处理超时事件
rt_thread_idle_init()	启动空闲线程，系统空闲时运行
rt_system_scheduler_start()	启动调度器，系统正式调度线程运行

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main 线程与用户入口

系统会调用 rt_application_init() 创建主线程：

rt_thread_init(&main_thread, "main", main_thread_entry, ...)

其中 main_thread_entry() 函数内部会调用 rt_components_init()，执行所有通过宏注册的初始化函数（如设备驱动、文件系统、网络等），最后才调用用户真正的 main() 函数。

int main(void)
{
    /* 用户代码入口 */
    return 0;
}

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补充：rt_components_init() 作用

rt_components_init() 会调用一系列通过宏注册的函数，这些函数在 INIT_COMPONENT_EXPORT() 宏定义的模块中注册，主要包括：

• pre-initialization functions
• device init functions
• components init functions
• environment init functions
• applications init functions

这一机制使得系统初始化高度模块化和可扩展。

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✅ 启动流程总结

步骤	内容	备注
1	启动文件执行	进入 $Sub$$main()
2	调用 rtthread_startup()	开始 RT-Thread 初始化
3	依次初始化中断、时钟、调度器等	系统级准备
4	创建并启动内核必要线程	定时器、空闲线程
5	启动调度器	系统正式开始调度线程
6	执行 main_thread_entry()	最终进入用户的 main() 函数

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推荐阅读

• RT-Thread 官方文档
• 《RT-Thread 开发实战指南》
• 启动源码：startup_xx.S、components.c、board.c、main.c

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