RT-Thread常见问题

1. RT-Thread的线程栈最大能够设置成多大？

• RT-Thread的线程栈最大仅支持64k - 4（因为线程块中的字段是rt_uint16_t类型，取整后最大是64k - 4字节）

2. rt_kprintf为什么是轮询方式，并且允许抢占？

• rt_kprintf被设计为RT-Thread系统中的简单、直观log输出，包括能够在中断服务例程中使用。所以，这就要求：1. rt_kprintf不应该导致当前上下文被堵塞（中断服务不能被堵塞）；2. 输出log后不应该再行产生中断（不应该使用中断方式的DMA）；3. rt_kprintf运行过程中允许被中断，不抢占。综合以上因素，rt_kprintf必须是采用轮询、即时方式输出。如果有其他需求，用户应另行实现输出函数（保持输出数据一致性，输出信息对系统时序无干扰等）。

3. 创建了一个线程，然后在finsh中用list_thread(),结果这个线程的error总是-2，也就是-RT_ETIMEOUT，线程是个while循环，执行一段程序，然后rt_thread_delay(2)。程序运行没发现问题，可是 list_thread()总是显示错误呢？

• 因为程序在执行rt_thread_delay/rt_thread_sleep函数时，当指定的时间超时结束时，系统会把这个线程给唤醒，然后统一对这类线程赋了一个-RT_ETIMEOUT的错误号。唤醒的线程继续执行后续的rt_thread_delay/rt_thread_sleep函数，在末尾的时候会把线程本身的错误号清成0。
• 所以，有的时候会发现错误号是-RT_ETIMEOUT，但它并不一定代表是错误。

4. 程序开始运行时串口输出： (thread→stat == RT_THREAD_INIT) assert failed at rt_thread_startup:200。这句是什么原因造成的？200代表什么？

• rt_thread_startup是函数名；200是文件中的行号，即thread.c中的第200行。
• 当出现了这类assert问题时，可以在相应的函数、相应的行号中查找是因为什么导致代码不能执行通过，一般都是OS的代码检测到错误而停下来了。

5. 线程退出或删除，它真正是在哪里删除的？

• 线程自动运行结束退出后，线程状态会变成init状态不再参与调度，当系统空闲调度到idle线程时，idle线程会做真正的删除动作，包括线程的TCB和栈。线程删除的过程也类似，先更改为init状态，然后由idle线程做真正的删除动作。

6. 什么是动态线程？什么是静态线程？两者有什么区别？

• RT-Thread中支持静态和动态两种定义方式。用线程来举例的话，rt_thread_init对应静态定义方式，rt_thread_create对应动态定义方式。
• 使用静态定义方式时，必须先定义静态的线程控制块，并且定义好堆栈空间，然后调用rt_thread_init来完成线程的初始化工作。采用这种方式，线程控制块和堆栈占用的内存会放在RW段，这段空间在编译时就已经确定，它不是可以动态分配的，所以不能被释放，而只能使用 rt_thread_detach函数将该线程控制块从对象管理器中脱离。
• 使用动态定义方式rt_thread_create时，RT-Thread会动态申请线程控制块和堆栈空间。在编译时，编译器是不会感知到这段空间的，只有在程序运行时，RT-Thread才会从系统堆中申请分配这段内存空间。当不需要使用该线程时，调用rt_thread_delete函数就会将这段申请的内存空间重新释放到内存堆中（如果线程执行完毕，退出时，系统也会自动回收线程控制块和堆栈空间）
• 这两种方式各有利弊，静态定义方式会占用RW/ZI空间，但是不需要动态分配内存，运行时效率较高，实时性较好。 动态方式不会占用额外的RW/ZI空间，占用空间小，但是运行时需要动态分配内存，效率没有静态方式高。
• 总的来说，这两种方式就是空间和时间效率的平衡，可以根据实际环境需求选择采用具体的分配方式。

7. 系统中断什么时候打开？

• 系统刚启动时会进行系统的初始化，这个时候不应该打开系统的中断（试想，如果打开了中断，这个时候中断触发了，哪个中断服务例程来进行中断处理？）
• 系统通常在rt_hw_board_init中配置时钟中断，这个时候可以打开时钟中断，但是系统的中断依然未被打开；
• 每个任务的初始上下文都是由rt_hw_stack_init函数进行构造最初的上下文环境，每个任务的上下文环境默认都是中断打开状态；当系统调度到第一个任务时，系统的中断将被自动打开。

8. 系统时钟溢出后会怎么样？

• 系统的最大ticks由RT_TICK_MAX定义，默认为0xFFFFFFFF，溢出后会自动回绕归零。如果tick精度是10ms、5ms或有1ms，那么真正回绕的时间将是（小数部分略掉，近似值）：497天，248天，49天

9. 为什么定时器里判断超时的条件是((current_tick - t→timeout_tick) < RT_TICK_MAX/2)？

• 因为系统时钟溢出后会自动回绕。取定时器比较最大值是定时器最大值的一半，即RT_TICK_MAX/2（在比较两个定时器值时，值是32位无符号数，相减运算将会自动回绕）。系统支持的定时器最大长度就是RT_TICK_MAX的一半：即248天(10ms/tick)，124天(5ms/tick)，24.5天(1ms/tick)

10. 信号量，邮箱，互斥量，消息队列是否可以在中断中使用？

• 互斥量只能在线程中使用，因为有 owner。信号量，邮箱，消息队列都可以在中断中进行发送操作，不可以进行接收操作。

11. 运行RT-Thread是否需要MMU，能否使用MMU？

• 当前运行RT-Thread不需要使用MMU，它基本上完全运行于内核模式，并没有用户模式的区分。RT-Thread在ARM9上能够使用MMU，它会把内存地址空间做1:1的映射，并把异常向量映射到0地址。

12. 如何理解RT-Thread中的环形缓冲区（Buffer Ring）？

• 其实编程指南里面已经描述了，如果仍不能理解，可以参考以下示意图：
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• 环形Buffer的特点：
• 通常包含一个读指针（read_index）和一个写指针（write_index）。读指针指向环形Buffer中第一个可读的数据，写指针指向环形Buffer中第一个可写的缓冲区。通过移动读指针和写指针就可以实现Buffer的数据读取和写入。在通常情况下，环形Buffer的读用户仅仅会影响读指针，而写用户也仅仅会影响写指针。
• 环形Buffer的原理：
• 首先在内存里开辟一片区域（大小为 buffer_size），对于写用户，顺次往Buffer里写入东西，一直写到最后那个内存（buffer_size）时再将写指针指向内存区域的首地址，即接下来的数据转个环放到最开始处，只有遇到Buffer里的有效存储空间为0时，才丢掉数据；对于读用户，顺次从Buffer里读出东西，一直读到最后那个内存（buffer_size）时再将读指针指向内存区域的首地址，即接下来转个环从最开始处取数据。
• 有效存储空间与buffer_size的区别：有效存储空间是指那些没有存放数据，或者以前存放过但已经处理过的数据，就是可用的空间大小；而buffer_size指的是总大小。
• 通过上面介绍可知，环形Buffer仍然是一长条区域，只不过其空间会被循环使用而已。示意图如下，根据读写指针的位置可分为两种情况，其中阴影填充部分为数据/已用空间，空白的为可用空间，即有效存储空间。