RT-Thread——概述与体验

目录

1、RT-Thead目录结构

1.2 核心文件

1.3 移植时涉及的文件

1.3.1 CPU部分

1.3.2 BSP部分、

1.4 内存管理

1.5 启动流程及main函数

1.5.1 启动流程

1.5.2 移植目录结构

1.6 RT-Thread编程规范

1.7 手把手教你移植RT-Thread到STM32

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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：

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

1.5.2 移植目录结构

这里不详细展开，RT-Thread的官方文档中有详细的说明

Nano 移植原理 (rt-thread.org)

1.6 RT-Thread编程规范

官方的代码风格和编程风格文档如下：

documentation/contribution_guide/coding_style_cn.md · RT-Thread/rt-thread - Gitee.com

1.7 手把手教你移植RT-Thread到STM32

最后在添加一个个人认为比较详细的将RT-Thread移植到STM32上的博客，本人亲测有效

(4条消息) 手把手教你移植RT-Thread系统_嵌入式@hxydj的博客-CSDN博客_rt-thread