3.5.2 PRE_KERNEL_1 阶段初始化详解

📚 本节导读

学习时长: 约 45 分钟

难度级别: ⭐⭐☆☆☆（中级）

前置知识: 3.5.1 _k_run_init_call 函数详解

🎯 学习目标

• 理解 PRE_KERNEL_1 阶段的具体执行流程
• 掌握每个核心初始化函数的功能
• 理解子级别（HIGH/MIDDLE/LOW）的设计意义
• 了解为什么这些函数要在调度器启动前执行

一、概述

1.1 PRE_KERNEL_1 的定位

PRE_KERNEL_1 是 OneOS 多级初始化机制的第一阶段，在调度器启动之前执行。这个阶段主要完成最基础的硬件和系统框架初始化。

1.2 执行顺序（从project.map提取）

PRE_KERNEL_1 阶段的函数按子级别（Sublevel）顺序执行，实际执行顺序如下：

序号	子级别	函数名	源文件	地址（来自 project.map）
1	-	pre_kernel_1_start	os_startup.c	0x08022798
2	HIGH	cortex_m_set_vector	vector_table.c	0x080227a0
3	MIDDLE	os_hw_board_init	drv_common.c	0x080227a8
4	LOW	device_core_init	device.c	0x080227b0
5	LOW	__driver_stm32_usart_early_driver_init	drv_usart.c	0x080227b8

说明：地址从0x08022798递增，地址顺序就是执行顺序

1.3 关键约束

⚠️ 重要限制

在 PRE_KERNEL_1 阶段：

• ❌ 调度器未启动，不能使用任务相关 API
• ❌ 不能使用依赖调度器的功能（如延时、信号量等待等）
• ✅ 只能使用最基础的硬件操作和内存操作

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二、核心初始化函数详解

详细文档

每个函数的详细解析请查看对应的单独文档：

2.1 pre_kernel_1_start（起始标记）

这是 PRE_KERNEL_1 阶段的第一个函数，作为阶段开始标记。

👉 详细文档：3.5.2.1 pre_kernel_1_start 函数详解

2.2 cortex_m_set_vector（HIGH 子级别）

负责设置 Cortex-M 处理器的向量表，这是中断系统的核心。

👉 详细文档：3.5.2.2 cortex_m_set_vector 函数详解

2.3 os_hw_board_init（MIDDLE 子级别）

这是板级硬件初始化的核心函数，每个芯片平台都有自己的实现。

👉 详细文档：3.5.2.3 os_hw_board_init 函数详解

2.4 device_core_init（LOW 子级别）

初始化设备管理框架的核心组件。

👉 详细文档：3.5.2.4 device_core_init 函数详解

2.5 __driver_stm32_usart_early_driver_init（LOW 子级别）

STM32 串口早期初始化，用于在系统启动早期配置控制台串口。

👉 详细文档：3.5.2.5 __driver_stm32_usart_early_driver_init 函数详解

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三、关键点说明

3.1 子级别设计的意义

子级别	设计考虑
HIGH	不依赖任何其他初始化，是其他功能的基础
MIDDLE	依赖 HIGH 级别的初始化结果，为 LOW 级别提供基础
LOW	依赖前两个级别的初始化，通常是框架层初始化

3.2 PRE_KERNEL_1 vs 其他阶段

特性	PRE_KERNEL_1	PRE_KERNEL_2	POST_KERNEL
调度器状态	未启动	未启动	已启动
可用功能	基础硬件操作	更多硬件操作	完整内核 API
典型内容	向量表、板级初始化、设备框架	更多硬件、时钟	内核组件、驱动

3.3 为什么这些函数不能延后？

函数	不能延后的原因
pre_kernel_1_start	作为起始标记，必须在最前面
cortex_m_set_vector	中断响应需要向量表
os_hw_board_init	后续初始化可能依赖硬件（如串口打印）
device_core_init	后续设备驱动注册需要设备框架
__driver_stm32_usart_early_driver_init	后续代码可能需要使用 os_kprintf

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💡 本节总结

重点回顾

1. PRE_KERNEL_1 的执行顺序：按子级别 HIGH → MIDDLE → LOW 执行，地址递增顺序就是执行顺序
2. 五个核心函数（从 project.map 提取）：
   • pre_kernel_1_start - 阶段起始标记
   • cortex_m_set_vector - 向量表设置
   • os_hw_board_init - 板级硬件初始化
   • device_core_init - 设备框架初始化
   • __driver_stm32_usart_early_driver_init - 串口早期初始化
3. 关键约束：调度器未启动，不能使用任务 API
4. 真实项目数据来源：从 project.map 搜索 .init_call.1. 可以找到所有 PRE_KERNEL_1 函数

下一步

接下来请学习：

• PRE_KERNEL_2 阶段初始化详解 - 继续了解下一阶段的初始化（文档待创建）