對于嵌入式系統，如果沒有運行RTOS，那么程序開發中的主函數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函數中退出，具體干什么是由所使用的C語言編譯器決定的。

1 問題提出

今天在單片機led模塊定義函數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?

void?test(num)?{
????switch(num)?{
????????case?1:?P2_0=0;?P2_1=0;?
????????????break;
????}
}

void?main(void)?{
????test(1);
}

程序執行完之后，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亮。

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

#include?

void?test(num)?{
????switch(num)?{
????????case?1:?P2_0=0;?P2_1=0;?
????????????break;
????}
}

void?main(void)?{
????test(1);
????while(1);
}

?

?

上面兩種情況的區別，在于第二個程序中主循環 main()函數始終沒有退出，而第一個程序，main()函數退出了。似乎前面LED微微點亮 應該與主函數退出之后，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，C語言編程中main()函數退出之后，程序去哪兒了？

2 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開發板上愉快的進行實驗。他一開始沒有安裝嵌入式程序開發的慣例 在主程序void main(void)中利用無限循環將程序控制在主程序函數中，就出現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單片機程序執行流程（STARTUP.A51管理Main函數的執行）

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_C51STARTUP???SEGMENT???CODE
?STACK??????????SEGMENT???IDATA

????????????????RSEG?????STACK
????????????????DS??????1

????????????????EXTRN?CODE?(?C_START)
????????????????PUBLIC???C_STARTUP

????????????????CSEG????AT??????0
?C_STARTUP:?????LJMP????STARTUP1

????????????????RSEG?????C_C51STARTUP

STARTUP1:

IF?IDATALEN?<>?0
????????????????MOV?????R0,#IDATALEN?-?1
????????????????CLR?????A
IDATALOOP:??????MOV?????@R0,A
????????????????DJNZ????R0,IDATALOOP
ENDIF

IF?XDATALEN?<>?0
????????????????MOV?????DPTR,#XDATASTART
????????????????MOV?????R7,#LOW?(XDATALEN)
??IF?(LOW?(XDATALEN))?<>?0
????????????????MOV?????R6,#(HIGH?(XDATALEN))?+1
??ELSE
????????????????MOV?????R6,#HIGH?(XDATALEN)
??ENDIF
????????????????CLR?????A
XDATALOOP:??????MOVX????@DPTR,A
????????????????INC?????DPTR
????????????????DJNZ????R7,XDATALOOP
????????????????DJNZ????R6,XDATALOOP
ENDIF

IF?PPAGEENABLE?<>?0
????????????????MOV?????PPAGE_SFR,#PPAGE
ENDIF

IF?PDATALEN?<>?0
????????????????MOV?????R0,#LOW?(PDATASTART)
????????????????MOV?????R7,#LOW?(PDATALEN)
????????????????CLR?????A
PDATALOOP:??????MOVX????@R0,A
????????????????INC?????R0
????????????????DJNZ????R7,PDATALOOP
ENDIF

IF?IBPSTACK?<>?0
EXTRN?DATA?(?C_IBP)

????????????????MOV??????C_IBP,#LOW?IBPSTACKTOP
ENDIF

IF?XBPSTACK?<>?0
EXTRN?DATA?(?C_XBP)

????????????????MOV??????C_XBP,#HIGH?XBPSTACKTOP
????????????????MOV??????C_XBP+1,#LOW?XBPSTACKTOP
ENDIF

IF?PBPSTACK?<>?0
EXTRN?DATA?(?C_PBP)
????????????????MOV??????C_PBP,#LOW?PBPSTACKTOP
ENDIF

????????????????MOV?????SP,#?STACK-1
????????????????LJMP?????C_START

????????????????END

上面的代碼也被博文51單片機程序執行流程（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()函數是長跳轉，所以main函數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函數的最后時光進行了反匯編查看。

Keil編譯器

在main函數的最后，程序增加了一下幾行代碼：

MOV?R0,?#0x7F
CLR?A
MOV?@R0,?A
DJNZ?R0,?(3)
MOV?SP,?#0x0C
LJMP?main

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函數的首行進行執行。

MAPLAB編譯器

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

3 總結

對于嵌入式系統，如果沒有運行RTOS，那么程序開發中的主函數（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函數中退出，具體干什么是由所使用的C語言編譯器決定的。

編輯：黃飛

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