簡(jiǎn) 介：對(duì)于嵌入式系統(tǒng)，如果沒(méi)有運(yùn)行RTOS，那么程序開(kāi)發(fā)中的 主函數(shù)（main()）需要通過(guò)某種機(jī)制使其永遠(yuǎn)愉快的運(yùn)行下去，它沒(méi)有終點(diǎn)。如果想從main函數(shù)中退出，具體干什么是由所使用的C語(yǔ)言編譯器決定的。

01問(wèn)題提出

今天在CSDN的 單片機(jī)led模塊定義函數(shù)的問(wèn)題[1]中看到一個(gè)有趣的問(wèn)題。提問(wèn)者在進(jìn)行基本的C51編程實(shí)驗(yàn)，編寫(xiě)了一個(gè)簡(jiǎn)單的C51程序如下：

#include voidtest(num){ switch(num){ case1:P2_0=0;P2_1=0; break; } } voidmain(void){ test(1); }

程序執(zhí)行完之后，可以看到實(shí)驗(yàn)板上的有兩個(gè)LED被點(diǎn)亮，另外六個(gè)居然微微發(fā)亮。

▲ 圖1.1 實(shí)驗(yàn)板上的未點(diǎn)亮的LED居然微微發(fā)亮

如果在主程序中，增加一個(gè)無(wú)限循環(huán)：while(1);，則電路板上的就不再會(huì)出現(xiàn)“微微點(diǎn)亮”的現(xiàn)象了。

#include voidtest(num){ switch(num){ case1:P2_0=0;P2_1=0; break; } } voidmain(void){ test(1); while(1); }

▲ 圖1.2 實(shí)驗(yàn)板上后面六個(gè)LED就不再點(diǎn)亮了

上面兩種情況的區(qū)別，在于第二個(gè)程序中 主循環(huán)main()函數(shù)始終沒(méi)有退出，而第一個(gè)程序，main()函數(shù)退出了。似乎前面LED微微點(diǎn)亮應(yīng)該與 主函數(shù) 退出之后，單片機(jī)都干了些啥有關(guān)系。

那么就剩下一個(gè)問(wèn)題：對(duì)于普通的嵌入式系統(tǒng)，C語(yǔ)言編程中 main()函數(shù)退出之后，程序去哪兒了？

02程序去哪兒了？

從上面提問(wèn)者書(shū)寫(xiě)的代碼來(lái)看，應(yīng)該是一位C51的愛(ài)好者，使用的是C51的編譯器，在一款C51開(kāi)發(fā)板上愉快的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他一開(kāi)始沒(méi)有安裝嵌入式程序開(kāi)發(fā)的慣例在主程序void main(void)中利用無(wú)限循環(huán)將程序控制在主程序函數(shù)中，就出現(xiàn)了前面實(shí)驗(yàn)結(jié)果中令人迷惑的情況。

注：他是一個(gè)膽大心細(xì)的人，觀察還挺仔細(xì)的。

2.1 盤(pán)古開(kāi)天辟地

對(duì)于C語(yǔ)言編程來(lái)說(shuō)，所有的用戶程序世界是從主程序main()開(kāi)始的。給用戶程序開(kāi)天辟地的任務(wù)是由 一小段盤(pán)古代碼STARTUP.A51。

關(guān)于C51是如何啟動(dòng)的， 在如下面博文中也被測(cè)試說(shuō)明：

51單片機(jī)程序執(zhí)行流程（STARTUP.A51管理Main函數(shù)的執(zhí)行）[2]

下面截取了STARTUP.A51代碼的一段，可以看到盤(pán)古在單片機(jī) RESET 之后做了點(diǎn)準(zhǔn)備工作（初始化全局變量、堆棧指針）之后，就直接跳轉(zhuǎn)至：?C_START

NAME?C_STARTUP ?C_C51STARTUPSEGMENTCODE ?STACKSEGMENTIDATA RSEG?STACK DS1 EXTRNCODE(?C_START) PUBLIC?C_STARTUP CSEGAT0 ?C_STARTUP:LJMPSTARTUP1 RSEG?C_C51STARTUP STARTUP1: IFIDATALEN<>0 MOVR0,#IDATALEN-1 CLRA IDATALOOP:MOV@R0,A DJNZR0,IDATALOOP ENDIF IFXDATALEN<>0 MOVDPTR,#XDATASTART MOVR7,#LOW(XDATALEN) IF(LOW(XDATALEN))<>0 MOVR6,#(HIGH(XDATALEN))+1 ELSE MOVR6,#HIGH(XDATALEN) ENDIF CLRA XDATALOOP:MOVX@DPTR,A INCDPTR DJNZR7,XDATALOOP DJNZR6,XDATALOOP ENDIF IFPPAGEENABLE<>0 MOVPPAGE_SFR,#PPAGE ENDIF IFPDATALEN<>0 MOVR0,#LOW(PDATASTART) MOVR7,#LOW(PDATALEN) CLRA PDATALOOP:MOVX@R0,A INCR0 DJNZR7,PDATALOOP ENDIF IFIBPSTACK<>0 EXTRNDATA(?C_IBP) MOV?C_IBP,#LOWIBPSTACKTOP ENDIF IFXBPSTACK<>0 EXTRNDATA(?C_XBP) MOV?C_XBP,#HIGHXBPSTACKTOP MOV?C_XBP+1,#LOWXBPSTACKTOP ENDIF IFPBPSTACK<>0 EXTRNDATA(?C_PBP) MOV?C_PBP,#LOWPBPSTACKTOP ENDIF MOVSP,#?STACK-1 LJMP?C_START END

上面的代碼也被博文 51單片機(jī)程序執(zhí)行流程（STARTUP.A51）[3]中進(jìn)行逐步調(diào)試跟蹤驗(yàn)證過(guò)：

▲ 圖2.1.1 顯示LJMP C_START 就是進(jìn)入 main() 程序

2.2 世界盡頭

由于進(jìn)入main() 函數(shù)是長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)，所以main函數(shù)是不會(huì)正常返回到啟動(dòng)程序 STARTUP.A51，那么程序去哪了？

在博文單片機(jī)C語(yǔ)言while(1)的問(wèn)題中作者對(duì)于 KEIL編譯器和PIC的 MAPLAB編譯器對(duì)于main函數(shù)的最后時(shí)光進(jìn)行了反匯編查看。

2.2.1 Keil編譯器

在main函數(shù)的最后，程序增加了一下幾行代碼：

MOVR0,#0x7F CLRA MOV@R0,A DJNZR0,(3) MOVSP,#0x0C LJMPmain

這幾條語(yǔ)句，前4條，是將我們單片機(jī)的內(nèi)存的前128個(gè)地址清零，第5條，是定義堆棧，第6條，是將程序重新跳轉(zhuǎn)到main函數(shù)的首行進(jìn)行執(zhí)行。

2.2.2 MAPLAB編譯器

PIC 單片機(jī)語(yǔ)言程序進(jìn)行跟蹤，發(fā)現(xiàn)main() 函數(shù)最后一條語(yǔ)句為reset，也就是單片機(jī)直接復(fù)位，這是 MAPLAB編譯器根據(jù) PIC 單片機(jī)特點(diǎn)增加的復(fù)位語(yǔ)句。

※總??結(jié) ※

對(duì)于嵌入式系統(tǒng)，如果沒(méi)有運(yùn)行RTOS，那么程序開(kāi)發(fā)中的 主函數(shù)（main()）需要通過(guò)某種機(jī)制使其永遠(yuǎn)愉快的運(yùn)行下去，它沒(méi)有終點(diǎn)。

如果想從main函數(shù)中退出，具體干什么是由所使用的C語(yǔ)言編譯器決定的。

審核編輯 ：李倩