[嵌入式] RT-Thread——概述与体验

开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库人工智能区块链大数据移动开发嵌入式开发工具数据结构与算法开发测试游戏开发网络协议系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑笔记本显卡显示器固态硬盘硬盘耳机手机 iphone vivo oppo 小米华为单反装机图拉丁

-> 嵌入式 -> RT-Thread——概述与体验 -> 正文阅读

[嵌入式]RT-Thread——概述与体验

1、RT-Thead目录结构

1.7 手把手教你移植RT-Thread到STM32

1、RT-Thead目录结构

以RT-Thread Nano的源码结构为例子：

主要涉及3个目录

bsp
- bsp目录下是各单板的板级支持包（Board support package），即针对某个特定单板兼容适配的工程。比如ST官方公板：stm32f407-st-duscovery
- 移植时，需要针对特定单板适配串口端口、GPIO等
libcpu
- 为了在不同CPU架构芯片上运行，RT-Thread提供libcpu抽象层对内核提供统一接口，包括全局中断开关、线程初始化等。
- ?移植时，需要针对特地CPU架构实现全局中断开关、线程上下文切换等，?
src
RT-Thread的核心文件

1.2 核心文件

以理解使用RT-Thread为目标的话，最核心的文件只有5个：

src\thread.c

src\timer.c

src\scheduler.c

src\ipc.c

include\rtservice.h

这些文件的作用列表如下：

重要的文件????????	作用
src\thread.c? ? ? ?	线程相关的文件，比如创建线程、启动线程
src\timer.c	定时器相关的文件????????
src\scheduler.c	调度器：维护线程的就绪链表、提供临界区的进出函数
src\ipc.c	实现了线程间通信的各类对象：消息队列、信号量、互斥量、事件等
include\rtservice.h	提供链表操作

1.3 移植时涉及的文件

移植RT-Thread，包含CPU部分移植和BSP部分移植

1.3.1 CPU部分

CPU部分移植就是移植libcpu目录，主要涉及cpuport.c和context.xx.S

比如：libcpu\arm\contex-m3\cpuport.c和context_rvds.S，这表示Context-M3架构在RVDS或Keil工具上的移植文件

cpuport.c:主要用类初始化线程的栈
context_rvds,S:主要线程切换、全局中断开关

如果，RT-Thread还没支持你使用的CPU，你才需要实现这两个文件。

一般来说，对于大部分的CPU，RT-Thread都已经支持，不需要我们移植

1.3.2 BSP部分、

BSP就是Board Support Package,板级支持包，就是开发板的相关文件

BSP部分主要涉及main.c board.c和rtconfig.h

比如：bsp\stm32\stm32f103-simulator目录下，包含applications\main.c、board\board.c、和rtconfig.h

main.c:工程的主函数入口
board.c：该单板的系统时钟相关配置
rtconfig.h：内核配置文件，配置裁剪系统功能

1.4 内存管理

RT-Thread操作系统在内存管理上，根据上层应用及系统资源的不同，有针对性地提出了不同的内存分配管理算法

总体上可以分为3类：内存堆管理和内存池管理，而内存对管理又根据具体内存设备划分为三种情况

总结起来就是：

内存堆管理：它可以分为3种，三种只能选择一种

针对小内存块的分配管理算法（小内存管理算法）：src\mem.c

针对大内存块的分配管理算法：（slab管理算法）：src\slab.c

针对多内存堆的分配情况（memheap管理算法）：src\memheap.c

内存池管理：先从内存堆里申请空间、然后进行二次管理，对应文件src\memppool.c

注意：

src\mem.c、src\slab.c、src\memheap.c这三个文件只能选择一个文件

src\mempool.c：先从堆里分配的到一块内存，把这块内存当作内存池

1.5 启动流程及main函数

1.5.1 启动流程

RT-Thread启动流程如下所示，在图中标出颜色的部分需要用户特别注意（黄色表示libcpu移植相关的内容，绿色部分表示板级移植相关的内容）

RT-Thread启动代码统一入口为rtthread_startup()，芯片启动文件在完成必要工作（初始化时钟、配置中断向量表、初始化堆栈、初始化PC指针、调用C库函数-main最终去到C的世界）后，最终会在程序跳转市，跳转至RT-Thread的启动入口中，RT-Thread的启动流程如下；

1、全局关中断，初始化与系统相关的硬件、

2、打印系统版本信息、初始化系统内核对象（如定时器、调度器）

3、初始化用户 main线程，同时会初始化线程栈，在main线程中对各类模块依次进行初始化、

4、初始化软件定时器线程、初始化空闲线程、

5、启动调度器，系统切换到第一个线程开始执行（如mian）线程，并打开全局中断

我们习惯从main函数开始阅读源码，但是RT-Thread的主要启动流程反而不在main函数里

可以分析看到，在stm32的启动代码中，先调用SystemInit:系统初始化、比如初始化时钟，调用__main函数：重定位，比如把代码段从Flash复制到内存，然后执行$Sub$$main

第二个文件：src\components.c：执行一系列的初始化，调用rt_application_init（初始化RTT组件包括创建SHEEL线程：因为有SHEEL线程，所以即使main函数为空，也是可以操作开发板的），调用main函数：可以写为空函数；启动调度器：rt_system_scheduler_start

整体启动流程详细可以见上图