揭秘LiteOS在STM32上的动态运行

LiteOS是如何在STM32上运行起来的呢？相信不少读者好奇过。在《LiteOS是怎么在STM32上开始运行的》中，我们和读者们一起从源码静态分析了一遍LiteOS的启动流程。为了更深入地了解LiteOS的启动细节，本文将提供一种新的方式，即基于LiteOS一站式开发工具LiteOS Studio，通过单步调试，来动态分析LiteOS的启动流程。

准备工作

• 硬件：STM32F407开发板
• 软件：LiteOS Studio

LiteOS Studio简介

LiteOS Studio是专为LiteOS系统打造的一款集成开发环境，提供集成的代码编辑、调试、编译、下载和固件分析等功能，极大地简化了LiteOS应用开发的复杂度。使用LiteOS Studio，可以直接在图形化界面上对LiteOS进行单步调试，非常方便。

动态分析启动流程

1. 导入工程

首先，我们使用LiteOS Studio打开Hello LiteOS工程。

2. 设置断点

为了方便观察LiteOS的启动细节，我们需要在适当的位置设置断点。可以通过点击代码行旁边的灰色区域，或使用快捷键F9，在代码行上设置断点。以下是在STM32平台上启动LiteOS时需要设置的断点：

• startup_stm32f407xx.s 文件中的 Reset_Handler 函数
• kernel/liteos_kernel.c 文件中的 LOS_Start 函数
• kernel/liteos_task.c 文件中的 OsTaskCreate 函数
• application/hello_liteos.c 文件中的 main 函数

3. 开始调试

设置好断点后，就可以开始调试了。可以在LiteOS Studio的菜单栏中选择 “Run” → “Start Debugging” （或使用快捷键F5），或者点击工具栏上的 “Start Debugging” 按钮来开始调试。

4. 单步调试

当程序开始运行时，就会在第一个断点处停止。此时，可以通过点击工具栏上的 “Step Over” 按钮（或使用快捷键F6），逐条执行代码，并观察各个变量的值。

5. 查看寄存器

在调试过程中，还可以查看寄存器的内容。可以在LiteOS Studio的 “Variables” 视图中，找到 “Registers” 节点，并展开它，就可以看到各个寄存器的值。

6. 结束调试

当程序运行到最后一个断点处时，就会结束调试。此时，可以通过点击工具栏上的 “Stop Debugging” 按钮来结束调试。

启动流程分析

通过单步调试，我们可以看到LiteOS的启动流程如下：

1. 复位处理

当STM32复位后，程序会从 startup_stm32f407xx.s 文件中的 Reset_Handler 函数开始执行。该函数会初始化堆栈指针和中断向量表，然后跳转到 main 函数。

2. 系统初始化

在 main 函数中，会调用 LOS_KernelInit 函数来初始化LiteOS内核。该函数会创建LiteOS任务、中断和事件等对象，并启动任务调度器。

3. 任务启动

任务调度器会根据任务的优先级，依次启动各个任务。在Hello LiteOS工程中，只有一个任务，即 hello_task。该任务会在 application/hello_liteos.c 文件中的 main 函数中创建。

4. 任务运行

hello_task 任务被启动后，会执行任务代码。在Hello LiteOS工程中，hello_task 任务会调用 LOS_TaskDelay 函数挂起自身，等待1000毫秒。

5. 任务调度

在 hello_task 任务挂起后，任务调度器会切换到下一个任务。由于没有其他任务可以执行，所以任务调度器会再次切换回 hello_task 任务。

6. 任务恢复

hello_task 任务恢复后，会继续执行任务代码。在Hello LiteOS工程中，hello_task 任务会调用 printf 函数输出 “Hello LiteOS!” 字符串。

7. 任务终止

hello_task 任务执行完后，会调用 LOS_TaskDelete 函数来删除自身。此时，LiteOS内核会判断是否还有其他任务可以执行。如果没有，则LiteOS内核会停止运行。

总结

通过使用LiteOS Studio进行单步调试，我们可以更详细地展示了LiteOS在STM32上的启动流程。这有助于我们更深入地了解LiteOS，并为我们开发LiteOS应用程序提供了有益的帮助。