【操作系统】RT-Thread 入门学习

一、嵌入式操作系统

1.1 软实时与硬实时

• 强实时操作系统：严格限定在规定时间内完成任务，否则就会导致灾难性的发生，例如导弹拦截系统、汽车引擎系统等。
• 弱实时操作系统：可以允许偶尔出现一定的时间偏差，但是随着时间的偏移，整个系统的正确性会随之下降，例如DVD播放器，允许其偶尔出现画面或声音的延迟。

1.2 主流嵌入式RTOS

主流RTOS主要有：uC/OS、FreeRTOS、RT-Thread等

1.2.1 uC/OS

• 比较经典的μC/OS II(Micro-Controller Operating System Two)是一个可以基于ROM运行的、可裁剪的、抢占式、实时多任务内核，具有高度可移植性。
• 其为美国的一款RTOS，发布于1992年。
• 2001年，北航的邵贝贝教授第一次将有关uC/OS的书籍翻译成中文。
• 目前uC/OS III为商用版本。
• uC/OS官网

1.2.2 FreeRTOS

• FreeRTOS诞生于2003年，其按照开源、免费的策略发布，可用于任何商业与非商业场合。
• FreeRTOS是一个迷你的实时操作系统内核。作为一个轻量级的操作系统，功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能、软件定时器、协程等，可基本满足较小系统的需要。
• FreeRTOS官网

1.2.3 RT-Thread

• RTT为国内的一款嵌入式RTOS，诞生于2006年，其与FreeRTOS类似，以开源、免费的方式进行发布。
• RT-Thread，全称是 Real Time-Thread，顾名思义，它是一个嵌入式实时多线程操作系统，基本属性之一是支持多任务。
• RTT自创建之初的定位就不仅是一个RTOS的内核，而是包含网络、文件系统、GUI界面等组件的中间平台。
• RTT官网

二、RTT的架构

• 物联网操作系统是指以操作系统内核（可以是 RTOS、Linux 等）为基础，包括如文件系统、图形库等较为完整的中间件组件，具备低功耗、安全、通信协议支持和云端连接能力的软件平台，RT-Thread 就是一个 IoT OS。
• RT-Thread 与其他很多 RTOS 如 FreeRTOS、uC/OS 的主要区别之一是，它不仅仅是一个实时内核，还具备丰富的中间层组件。
  

2.1 内核层

• RT-Thread 内核，是 RT-Thread 的核心部分，包括了内核系统中对象的实现，例如多线程及其调度、信号量、邮箱、消息队列、内存管理、定时器等；libcpu/BSP（芯片移植相关文件 / 板级支持包）与硬件密切相关，由外设驱动和 CPU 移植构成。

2.2 组件与服务层

• 组件是基于 RT-Thread 内核之上的上层软件，例如虚拟文件系统、FinSH 命令行界面、网络框架、设备框架等。采用模块化设计，做到组件内部高内聚，组件之间低耦合。

2.3 软件包

运行于 RT-Thread 物联网操作系统平台上，面向不同应用领域的通用软件组件，由描述信息、源代码或库文件组成。RT-Thread 提供了开放的软件包平台，这里存放了官方提供或开发者提供的软件包，该平台为开发者提供了众多可重用软件包的选择，这也是 RT-Thread 生态的重要组成部分。软件包生态对于一个操作系统的选择至关重要，因为这些软件包具有很强的可重用性，模块化程度很高，极大的方便应用开发者在最短时间内，打造出自己想要的系统。RT-Thread 已经支持的软件包数量已经达到 60+，如下举例：

• 物联网相关的软件包：Paho MQTT、WebClient、mongoose、WebTerminal 等等。
• 脚本语言相关的软件包：目前支持 JerryScript、MicroPython。
• 多媒体相关的软件包：Openmv、mupdf。
• 工具类软件包：CmBacktrace、EasyFlash、EasyLogger、SystemView。
• 系统相关的软件包：RTGUI、Persimmon UI、lwext4、partition、SQLite 等等。
• 外设库与驱动类软件包：RealTek RTL8710BN SDK。
• 软件包网址