RT-Thread初探
一、RT-Thread简介
RT-Thread是一个嵌入式实时多线程操作系统，具有非常强的可伸缩能力：从一个可以运行在ARM Cortex-M0芯片上的极小内核，到中等的ARM Cortex-M3/4/7系统，甚至是运行于MIPS32、ARM Cortex-A系列处理器上功能丰富系统。
RT-Thread包含了一个自有的、传统的硬实时内核，也包含文件系统、图形库等中间件组件，同时具备低功耗、安全、通信协议支持和云端连接能力的软件平台。
RT-Thread的架构如下图所示：
官网：https://www.rt-thread.org/
论坛：https://www.rt-thread.org/qa/forum.php
Github：https://github.com/RT-Thread/rt-thread
二、内核基础
官网的内核入门视频就是主要讲解RT-Thread内核的实现方法，也是其他章节的基础。其中内核和底层结构如下图所示。
关于内核，官方的三份资料有详细的讲解，分别为《RT-Thread 内核实现与应用开发实战指南》、《RT_Thread编程指南》和《内核试验手册》。第一份虽然是针对野火STM32系列的，但是毕竟是通用的，讲解也是最详细的；第二份简单而全面，完全可以作为编程时的参考工具书；第三份就是试验参考书，可以用来自己练习，加深理解。
2.1 内核对象模型
RT-Thread 内核采用面向对象的设计思想进行设计，系统级的基础设施都是一种内核对象，例如线程，信号量，互斥量，定时器等。
从内存分配上，内核对象分为两类：静态内核对象和动态内核对象。
静态内核对象通常放在RW 段和ZI 段中，在系统启动后在程序中初始化；会占用RAM 空间，不依赖于内存堆管理器，内存分配时间确定。
动态内核对象则是从内存堆中创建的，而后手工做初始化，依赖于内存堆
管理器，运行时申请RAM 空间，当对象被删除后，占用的RAM 空间被释放。
从功能定义上，内核对象包括：线程，信号量，互斥量，事件，邮箱，消息队列和定时器，内存池，设备驱动等。对象容器中包含了每类内核对象的信息，包括对象类型，大小等。对象容器给每类内核对象分配了一个链表，所有的内核对象都被链接到该链表上，如图RT-Thread 的内核对象容器及链表如下图所示：
其中各类内核对象的派生和继承关系：
2.2 内核配置
RT-Thread 的一个重要特性是高度可裁剪性，支持对内核进行精细调整，对组件进行灵活拆卸。配置主要是通过修改工程目录下的rtconfig.h 文件来进行，用户可以通过打开/ 关闭该文件中的宏定义来对代码进行条件编译，最终达到系统配置和裁剪的目的。
2.3 内存分布和管理
一般MCU 包含的存储空间有：片内Flash 与片内RAM，RAM 相当于内存，Flash 相当于硬盘。编译器会将一个程序分类为好几个部分，分别存储在MCU 不同的存储区。
2.4 启动流程
2.4.1 $Sub$$和$Super$$的使用
在ARM官方支持文档中有该项说明：
当系统中存在一个无法修改的函数（比如存在于外部库、ROM中），我们就需要用到$Sub$$和$Super$$来对原函数进行拓展（静态链接）。
$Sub$$ foo
在原函数foo()的基础上增添新函数（新功能），可以用在原函数的前面或后面。
$Super$$ foo
即未经修补的原函数foo()，使用该命令直接调用原函数。
2.4.2 RT-Thread启动过程
启动流程如下图所示，具体可参考工程源码，在《RT_Thread编程指南》中也有详述。
参考：https://www.cnblogs.com/rocotona/p/11162233.html
三、RT-Thread源码文件
当我们下载源码后，可以看到以下目录结构：
bsp——板级支持文件，即各类芯片开发板的支持文件。例如下一级的stm32l475-atk-pandora文件夹，就是正点原子潘多拉开发板的支持文件，里面包含了CMSIS文件、HAL库、板级支持包等，有一个现成的LED闪烁工程。另外，我们可以使用scons –dist命令，在该路径下构建自己的工程。
components——RT-Thread的各种组件,比如命令行、文件系统、网络协议栈等.
documentation——说明文档，比如代码风格、版本说明等。
examples——一些示例代码。
include——RT-Thread内核头文件。
libcpu——各类芯片/内核移植代码。
src——各类RT-Thread内核源代码。
tools——使用SCons编译构建时的所需相关文件。
四、工程文件
利用bsp文件夹可以构建自己的工程。
新生成的工程文件目录结构:
applications——用户应用代码。
drivers——RT-Thread的驱动，不同平台底层驱动的具体实现。
libraries——STM32芯片固件库(CMSIS、HAL库)。
rt-thread——RT-Thread的源代码，内部文件同源码文件类似。