RT-Thread 内核学习笔记 - 内核对象rt_object

背景

学习下RT-Thread，除了基础的应用，应该花点时间，研究下内核的实现
RT-Thread内核，整体代码量不大，很适合研究，后期，打算在这个基础上，开发一些软件包。
之前了解了一点数据结构的知识，感觉，没有真正的使用起来，程序=数据结构+算法。
万事开头难，先从最基本的概念开始。 

内核对象控制块

对象(object)结构体 

对象可以派生具体的对象 

导火索

今天，想仔细看看RT-Thread 的内核的对象，基本上都是结构体，看看结构体的大小
单片机的程序，一般短小精悍是每个嵌入式软件工程师追求的，实现相同功能，占用最少资源，意味着硬件成本会进一步降低。
编写一个函数，打印一下rt_object 等对象的结构体占用的内存RAM大小。 

void print_kernel_object_size(void)
{

struct rt_object obj;
rt_kprintf("struct rt_object size=%dn", sizeof(obj));
rt_kprintf("rt_list_t size=%dn", sizeof(rt_list_t));
rt_kprintf("struct rt_timer size=%dn", sizeof(struct rt_timer));
rt_kprintf("struct rt_thread size=%dn", sizeof(struct rt_thread));
rt_kprintf("struct rt_ipc_object size=%dn", sizeof(struct rt_ipc_object));
rt_kprintf("struct rt_semaphore size=%dn", sizeof(struct rt_semaphore));
rt_kprintf("struct rt_mutex size=%dn", sizeof(struct rt_mutex));
rt_kprintf("struct rt_event size=%dn", sizeof(struct rt_event));
rt_kprintf("struct rt_mailbox size=%dn", sizeof(struct rt_mailbox));
rt_kprintf("struct rt_messagequeue size=%dn", sizeof(struct rt_messagequeue));
rt_kprintf("struct rt_mempool size=%dn", sizeof(struct rt_mempool));
rt_kprintf("struct rt_device size=%dn", sizeof(struct rt_device));
rt_kprintf("struct rt_device_graphic_info size=%dn", sizeof(struct rt_device_graphic_info)); 

}

MSH_CMD_EXPORT(print_kernel_object_size, print_kernel_object_size); //导出命令

运行效果 

msh />pri
print_kernel_object_size
msh />print_kernel_object_size
struct rt_object size=20
rt_list_t size=8
struct rt_timer size=44
struct rt_thread size=128
struct rt_ipc_object size=28
struct rt_semaphore size=32
struct rt_mutex size=36
struct rt_event size=32
struct rt_mailbox size=48
struct rt_messagequeue size=60
struct rt_mempool size=52
struct rt_device size=80
struct rt_device_graphic_info size=12

struct rt_object size=20，说明当：RT_NAME_MAX为8时，内核对象大小为：20字节（8+ （4）+8 = 20）
不难分析，rt_uint8_t type,rt_uint8_t flag，因为内存对齐，占用了2+2=4个字节。（Keil MDK5 armcc） 

/**

• Base structure of Kernel object

*/
struct rt_object
{

char       name[RT_NAME_MAX];                       /**< name of kernel object */
rt_uint8_t type;                                    /**< type of kernel object */
rt_uint8_t flag;                                    /**< flag of kernel object */ 

ifdef RT_USING_MODULE

void      *module_id;                               /**< id of application module */ 

endif

rt_list_t  list;                                    /**< list node of kernel object */ 

};

当我尝试更改内核对象中的成员：rt_uint8_t type --> rt_uint32_t type，验证下结构体大小变化时，发生了Assert 栈溢出。 

| /

• RT - Thread Operating System
  / | 4.0.3 build Jan 16 2021
  2006 - 2020 Copyright by rt-thread team

thread: stack overflow

经过调试，发现是线程结构体引起的对齐问题。 

看来，还是不要直接改基础的内核控制块。
要改rt_object的结构体大小，其他对象派生的对象，都要注意下。 

总结

通过打印rt_object等结构体的大小，了解了rt_object的基本构成。
基本了解到了其他内核对象，如rt_thread（线程控制块），rt_timer（定时器控制块），rt_list_t（双向链表）的RAM占用大小。
了解到rt_object的派生方式，增加其他对象的特殊属性，构成其他的对象，用链表链接起来，用于OS管理。 

原文链接：https://club.rt-thread.org/ask/article/2493.html