嵌入式OS入门笔记-以RTX为案例：三.修改RTX

嵌入式OS入门笔记-以RTX为案例：三.修改RTX

RTX一般是由ARM-MDK链接到预编译的RL-RTX库的，但是修改RTX内核function或者是增添新的function并且在自己的工程里面编译和链接修改后的RTX都是没问题的。本篇笔记主要关于如何在利用ARM-MDK在RTX中添加一个新的function，并且在自己的工程文件里面使用这个新的function。同样地，需要安装ARM-MDK和一块硬件板，笔记以STM32F4Discovery为例子。

这部分内容可能实战中很少会用到！如果你只是应用开发，可以放心跳过。

1.从源文件到库

首先我们要找到RTX的源文件。一般来说路径是 C:\Keil\ARM\RL\RTX，这个文件夹下我们需要的有：RTX_Lib_CM.uvpot, RTX_Lib_CM, Config和SRC下的CM中的部分文件。

SRC下CM文件夹中的HAL_CM1，HAL_CM3可以删除掉，因为STM32F4Discovery用的是Cortex-M4的核。而删除的这两个文件其实是Cortex-M1，Cortex-M3的硬件抽象层（Hardware Abstraction Layer）。不同的板子需要有不同的HAL。

在工程文件夹中，新建一个文件夹，例如MyProject\RTXMod，作为修改后的RTX的源代码文件夹。复制上诉文件并粘贴进RTXMod中，注意保持其相对路径！

然后用uVision打开RTX_Lib_CM。首先注意到工程下有这些文件：

SRC下CM文件夹中的HAL_CM1，HAL_CM3可以删除掉，因为STM32F4Discovery用的是Cortex-M4的核。而删除的这两个文件其实是Cortex-M1，Cortex-M3的硬件抽象层（Hardware Abstraction Layer）。不同的板子需要有不同的HAL。

在工程文件夹中，新建一个文件夹，例如MyProject\RTXMod，作为修改后的RTX的源代码文件夹。复制上诉文件并粘贴进RTXMod中，注意保持其相对路径！

然后用uVision打开RTX_Lib_CM。首先注意到工程下有这些文件：

同样地，从工程中删除HAL_CM1，HAL_CM3文件。工程目标也要作相应的改动,点查看Manage Project Items。删除所有CM1，CM3相关内容。CM4，如果你明确你的板子的Edinaness，那么也可以删除额外的工程目标。ST的板子都是小端（Little Endian）。

接下来就可以Build了。正常情况不会报错。

那么打开RTXMod中的CM4F_LE文件夹，就能够看到RTX_CN4.lib文件，这个就是我们在自己工程文件下编译的RTX库文件。

2.建立multi-project workspace

如果想修改过的RTX被多个工程使用，那么最好的办法就是建立一个多工程的workspace，那么任何对RTX的修改，都会在workspace下的所有工程中得到体现。

首先在uVision中，选择Project-New Multi-Project Workspace...然后选择一个合适的路径，建立workspace文件，例如在MyProject文件夹中建立一个叫MyWorkspacet的workspace。然后就可以添加相应的工程进入这个workspace了。

首先添加你的RTX工程文件，其路径应该是MyProject/RTXMod/RTX_Lib_CM。然后添加你想使用RTX的工程文件。uVision5的工程文件好像还不太支持workspace，所以如果工程文件是uVision5的，得先转存为uVision4的工程文件，再添加到workspace中。

3.添加配置文件和库

在Blinky能够调用本地的RTX前，需要添加几个文件：

1.RTL.h： 这个文件是编译器自带的头文件，如果要使用修改的RTX的function，那么必须得使用相应修改过的RTX.h。这个文件可以在C:\Keil\ARM\RV31\INC中找到。在RTXMod下创建INC文件夹，将该头文件复制到这个目录下。并在main.c中，加入其路径，如 

#include "C:\Users\User\Desktop\MyProject\RTXMod\INC\RTL.h" 

这里使用""而不是<>去标明include的文件，是因为""会让编译器先搜索指定路径，而<>会让编译器直接在预编译的库里寻找相关文件。

2.RTX_Conf_CM.c ： 这个文件是RTX的参数配置文件，在MyProject\Config\下，在uVision工程中添加该文件即可。RTX_Conf_CM中include的是原来的RTX,同样得按照main那样，修改include语句。

3.RTX_CM4.lib： 这个就是我们刚刚第一步编译好的库文件，在MyProject\RTXMod\CM4F_LE\下，同样用uVision添加进工程。

完成这几步就可以使用自己编译的RTX了。尝试加入os_sys_init(init);或者其他RTX的function，build和run。没有问题。

4.添加自己的RTX function

修改RTX function基本比较简单，这里就介绍怎样添加新的RTX function。我们这里考虑一个这样的function:

U32 os_mod_version (void){
      return __RL_ARM_VER;
}

这个function的主要功能就是返回当前RTX的版本号。这个版本号在头文件RTL.h中有相关定义：

/* RL-ARM version number. */  
#define __RL_ARM_VER    473  

首先创建.c文件和相应的.h文件，例如rt_Mod.c和rt_Mod.h,为了和原来的路径系统协调，把这两个文件也放入SRC\CM目录下，然后在RTX工程中添加rt_Mod.c文件。

这个文件需要添加三个头文件，第一就是其对应的.h文件，这里就是rt_Mod.h文件，第二就是RTX_Config.h文件，最后就是rt_TypeDef.h文件，这些都是RTX提供的统一配置和类型定义文件，参考其他的.c文件你可以发现这些文件是必须被include的。

同时，由于我们这里要使用__RL_ARM_VER,所以也必须要引用RTL.h头文件，所以rt_Mod.c最后就是：

/*---------------------------------------------------------------------------- 
 *      RL-ARM - RTX Mod 
 *---------------------------------------------------------------------------- 
 *      Modification to the RTX 
 *      New functions 
 *---------------------------------------------------------------------------- 
 *      Raymond Kwan 2014 
 *---------------------------------------------------------------------------*/  
  
#include "rt_TypeDef.h"  
#include "RTX_Config.h"  
#include "rt_Mod.h"  
#include "C:/Users/User/Desktop/OS/RTXMod/INC/RTL.h"  
  
U32 os_mod_version (void){  
    return __RL_ARM_VER;  
}  
  
/*---------------------------------------------------------------------------- 
 * end of file 
 *---------------------------------------------------------------------------*/  

相应地，头文件rt_Mod.h是：

/*---------------------------------------------------------------------------- 
 *      RL-ARM - RTX Mod 
 *---------------------------------------------------------------------------- 
 *      Modification to the RTX 
 *      Header of new functions 
 *---------------------------------------------------------------------------- 
 *      Raymond Kwan 2014 
 *---------------------------------------------------------------------------*/  
  
extern U32           os_sys_version (void);  
  
/*---------------------------------------------------------------------------- 
 * end of file 
 *---------------------------------------------------------------------------*/ 

最后，在RTL.h中加入函数签名，注意要在Functions Cortex-M部分中添加，而不是Functuions ARM部分添加。

/*---------------------------------------------------------------------------- 
 *      Functions Cortex-M 
 *---------------------------------------------------------------------------*/  

#define __SVC_0         __svc_indirect

/* Mod Functions*/  
  
//Return the current RTX Version Number  
extern U32 os_mod_version(void);

5.Batch Build和使用新的RTX function

到这一步，就可以在你要使用新function os_sys_version();添加这个语句。然后注意因为你新添加了一个文件进入RTX projct，它还未被编译，所以要在build你的project前要先编译RTX project。

当然也可以Batch Build两个工程。注意选择当前Active Project为你的project，而不是RTX project。点击批量构建两个工程文件。ARM-MDK会分开编译这两部分，最后再链接编译好的RTX库到你的project。

至此，大工告成。

6.小结

RTX本身源代码就是开放的，而且由于其轻量级和实用性都很突出，是一个很出色的RTOS。但它也不是面面俱到，能涵盖所有的工程需求的。修改RTX内核只是为了针对具体项目进一步优化OS本身。当然这个工作量不会小。

另一方面，查看RTX源代码，并尝试修改（或者破坏），也有利于对OS本身的理解。由于现在开发工具和开发手段的优化程度都很高了，很多应用开发并不需要深入到对OS的理解，所以OS源代码总给人庞大而枯燥的感觉。RTX是一个很好的出发点，让我们去了解一些OS更加细节的实现问题。我也希望能够通过结合对RTX内核源代码的理解和书本文献介绍的OS概念结合起来，拓宽和深化自己对OS设计的认识。