一、問題提出

今天在單片機led模塊定義函數(shù)中看到一個有趣的問題。提問者在進行基本的C51編程實驗，編寫了一個簡單的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，可以看到實驗板上的有兩個LED被點亮，另外六個居然微微發(fā)亮。

如果在主程序中，增加一個無限循環(huán)：while(1); ，則電路板上的就不再會出現(xiàn)“微微點亮”的現(xiàn)象了。

#include

voidtest(num){
switch(num){
case1:P2_0=0;P2_1=0;
break;
}
}

voidmain(void){
test(1);
while(1);
}

上面兩種情況的區(qū)別，在于第二個程序中主循環(huán) main()函數(shù)始終沒有退出，而第一個程序，main()函數(shù)退出了。似乎前面LED微微點亮 應該與主函數(shù)退出之后，單片機都干了些啥有關系。

那么就剩下一個問題：對于普通的嵌入式系統(tǒng)，C語言編程中main()函數(shù)退出之后，程序去哪兒了？

二、程序去哪兒了？

從上面提問者書寫的代碼來看，應該是一位C51的愛好者，使用的是C51的編譯器，在一款C51開發(fā)板上愉快的進行實驗。他一開始沒有安裝嵌入式程序開發(fā)的慣例 在主程序void main(void)中利用無限循環(huán)將程序控制在主程序函數(shù)中，就出現(xiàn)了前面實驗結果中令人迷惑的情況。

“

注：他是一個膽大心細的人，觀察還挺仔細的。

”

2.1 盤古開天辟地

對于C語言編程來說，所有的用戶程序世界是從主程序main()開始的。給用戶程序開天辟地的任務是由一小段盤古代碼STARTUP.A51。

51單片機程序執(zhí)行流程（STARTUP.A51管理Main函數(shù)的執(zhí)行）

下面截取了STARTUP.A51 代碼的一段，可以看到盤古在單片機RESET之后做了點準備工作（初始化全局變量、堆棧指針）之后，就直接跳轉至：?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單片機程序執(zhí)行流程（STARTUP.A51）中進行逐步調試跟蹤驗證過：

2.2 世界盡頭

由于進入main()函數(shù)是長跳轉，所以main函數(shù)是不會正常返回到啟動程序STARTUP.A51，那么程序去哪了？

在博文單片機C語言while(1)的問題中作者對于KEIL編譯器和PIC的MAPLAB編譯器對于main函數(shù)的最后時光進行了反匯編查看。

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

這幾條語句，前4條，是將我們單片機的內存的前128個地址清零，第5條，是定義堆棧，第6條，是將程序重新跳轉到main函數(shù)的首行進行執(zhí)行。

MAPLAB編譯器

PIC 單片機語言程序進行跟蹤，發(fā)現(xiàn)main() 函數(shù)最后一條語句為 reset，也就是單片機直接復位，這是 MAPLAB編譯器根據(jù) PIC 單片機特點增加的復位語句。

總結

對于嵌入式系統(tǒng)，如果沒有運行RTOS，那么程序開發(fā)中的主函數(shù)（main()）需要通過某種機制使其永遠愉快的運行下去，它沒有終點。如果想從main函數(shù)中退出，具體干什么是由所使用的C語言編譯器決定的。