RT-Thread各版本简介及架构介绍

标准版本

架构：

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Nano版本（极简版）

RT-Thread Nano 是一个极简版的硬实时内核，它是由 C 语言开发，采用面向对象的编程思维，具有良好的代码风格，是一款可裁剪的、抢占式实时多任务的 RTOS。其内存资源占用极小，功能包括任务处理、软件定时器、信号量、邮箱和实时调度等相对完整的实时操作系统特性。适用于家电、消费电子、医疗设备、工控等领域大量使用的 32 位 ARM 入门级 MCU 的场合。

架构：

支持架构：ARM：Cortex M0/ M3/ M4/ M7 等、RISC-V 及其他。

功能：线程管理、线程间同步与通信、时钟管理、中断管理、内存管理。

特点
1、下载简单

2、代码简单

与 RT-Thread 完整版不同的是，Nano 不含 Scons 构建系统，不需要 Kconfig 以及 Env 配置工具，也去除了完整版特有的 device 框架和组件，仅是一个纯净的内核。

3、移植简单

由于 Nano 的极简特性，使 Nano 的移植过程变得极为简单。添加 Nano 源码到工程，就已完成 90% 的移植工作。
在 Keil MDK 与 Cube MX 中还提供了 Nano 的软件包，可以一键下载加入到工程。另外，在 RT-Thread Studio 中可以基于 Nano 创建工程直接使用。

4、使用简单

RT-Thread Nano 在使用上也非常简单，带给开发者友好的开发体验。

易裁剪：Nano 的配置文件为 rtconfig.h，该文件中列出了内核中的所有宏定义，有些默认没有打开，如需使用，打开即可。具体的配置可见 Nano 版块的 RT-Thread Nano 配置 教程。
易添加 FinSH 组件：FinSH 组件 可以很方便的在 Nano 上进行移植，而不再依赖 device 框架，只需要对接两个必要的函数即可完成 FinSH 移植。
自选驱动库：可以使用厂商提供的固件驱动库，如 ST 的 STD 库、HAL 库、LL 库等，可以自行选择。
完善的文档：包含 内核基础、线程管理 (例程)、时钟管理 (例程)、线程间同步 (例程)、线程间通信 (例程)、内存管理 (例程)、中断管理，以及 Nano 版块的移植教程。

资源占用小
对 RAM 与 ROM 的开销非常小，在支持 semaphore 和 mailbox 特性，并运行两个线程 (main 线程 + idle 线程) 情况下，ROM 和 RAM 依然保持着极小的尺寸，RAM 占用约 1K 左右，ROM 占用 4K 左右。

Nano 资源占用情况举例：在运行两个线程 (main 线程 + idle 线程) 情况下，ROM 和 RAM 依然保持着极小的尺寸。以下是基于 Cortex M3 的 MDK 工程编译结果（优化等级 3）。

    Total RO  Size (Code + RO Data)                 4000 (   3.91kB)
    Total RW  Size (RW Data + ZI Data)              1168 (   1.14kB)
    Total ROM Size (Code + RO Data + RW Data)       4092 (   4.00kB)

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RT-Thread Smart版本

RT-Thread Smart（简称 rt-smart）是基于 RT-Thread 操作系统衍生的新分支，面向带 MMU，中高端应用的芯片，例如 ARM Cortex-A 系列芯片，MIPS 芯片，带 MMU 的 RISC-V 芯片等。rt-smart 在 RT-Thread 操作系统的基础上启用独立、完整的进程方式，同时以混合微内核模式执行。

rt-smart 软件包是 RT-Thread Smart 的用户体验软件包，可在 QEMU 模拟的 VExpress-A9 机器中或树莓派 4B 开发板上执行。本文档是针对 QEMU、树莓派 4B 开发板上快速上手 rt-smart 入门指南文档。

RT-Thread Smart 的架构
RT-Thread Smart 是基于 RT-Thread 操作系统上的混合操作系统，简称为 rt-smart，它把应用从内核中独立出来，形成独立的用户态应用程序，并具备独立的地址空间（32 位系统上是 4G 的独立地址空间）。

以下是 rt-smart 的整体结构框图，在硬件平台的基础上通过 MMU、系统调用的方式把整个系统分成了内核态及用户态。

RT-Thread Smart 的核心实现是 lwP，进程管理模块（ rtthread-smart/kernel/components/lwp ）。它包括了如下的几个部分：

面向用户态的系统调用（system call，lwp_syscall.c/h）；
用户态进程管理（lwp_pid.c/h, lwp.c/h）；
elf 可执行应用程序加载器；
基于 MMU 的虚拟内存管理，地址空间管理；
进程间的 channel 通信机制及共享内存机制；
而在整体操作系统中，内核中还额外的包括了（原 RT-Thread 操作系统上的）：
文件系统接口（DFS） - 虚拟文件系统接口；
BSD socket 接口（SAL/socket） - 抽象套接字；
设备驱动框架接口；
可选的设备驱动（如 UART，GPIO，IIC 等）；

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RT-Thread 文档中心

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