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RT-Thread 物联网操作系统

简介​

RT-Thread 是一款来自中国的小而美的物联网操作系统，也是一款设计优良、可配置、可裁剪的嵌入式实时操作系统（RTOS）。RT-Thread 主要采用 C 语言编写，浅显易懂，且具有方便移植的特性（可快速移植到多种主流 MCU 及模组芯片上）。RT-Thread 把面向对象的设计方法应用到实时系统设计中，使得代码风格优雅、架构清晰、系统模块化并且可裁剪性非常好。

RT-Thread 项目诞生于2006年，一直以开源、中立、社区化方式发展，是国内最具影响力的嵌入式操作系统。经过十多年的技术积累和生态发展，RT-Thread 已经成为市面上装机量最大（截至2023年底超 20 亿台）、开发者数量最多、软硬件生态最好的嵌入式操作系统之一，被广泛应用于智能家居、安防、工业车载、穿戴、智慧城市等众多行业领域。

主要特点​

  • 资源占用极低，超低功耗设计，最小内核（Nano 版本）仅需 1.2KB RAM、3KB Flash。
  • 组件丰富，繁荣发展的软件包生态。
  • 简单易用，优雅的代码风格，易于阅读、掌握。
  • 高度可伸缩，优质的可伸缩的软件架构，松耦合，模块化，易于裁剪和扩展。
  • 强大，支持高性能应用。
  • 跨平台、芯片支持广泛。

系统架构​

RT-Thread 除了包含一个实时操作系统（RTOS）内核，还包括一系列中间件组件以及丰富的软件包，其系统架构如下图所示。

  • 内核层：RT-Thread 内核，是 RT-Thread 的核心部分，包括了内核系统中对象的实现，例如多线程及其调度、信号量、邮箱、消息队列、内存管理、定时器等；libcpu/BSP（芯片移植相关文件 / 板级支持包）与硬件密切相关，由外设驱动和 CPU 移植构成。
  • 组件与服务层：组件是基于 RT-Thread 内核之上的上层软件，例如虚拟文件系统、FinSH 命令行界面、网络框架、设备框架等。采用模块化设计，做到组件内部高内聚，组件之间低耦合。
  • RT-Thread 软件包：运行于 RT-Thread 物联网操作系统平台上，面向不同应用领域的通用软件组件，由描述信息、源代码或库文件组成。RT-Thread 提供了开放的软件包平台，这里存放了官方提供或开发者提供的软件包，该平台为开发者提供了众多可重用软件包的选择，这也是 RT-Thread 生态的重要组成部分。软件包生态对于一个操作系统的选择至关重要，因为这些软件包具有很强的可重用性，模块化程度很高，极大的方便应用开发者在最短时间内，打造出自己想要的系统。RT-Thread 已经支持的软件包数量已经达到 450+。

目录结构​

RT-Thread 源代码目录结构如下表所示。

名称描述
bspBoard Support Package（板级支持包）基于各种开发板的移植。
componentsRT-Thread 的各个组件代码，例如 finsh、gui 等。
documentation相关文档，如编码规范等。
examples相关示例代码。
includeRT-Thread 内核的头文件。
libcpu各类芯片的移植代码。
srcRT-Thread 内核的源文件。
toolsRT-Thread 命令构建工具的脚本文件。

开发工具​

RT-Thread 官方目前主要提供两种开发工具，一个是 Env 辅助工具，一个是 RT-Thread Studio 集成开发环境。

Env 是命令行工具，它提供编译构建环境、图形化系统配置及软件包管理功能。Env 工具基于 Scons 实现，其内置的 menuconfig 提供了简单易用的配置剪裁工具，可对内核、组件和软件包进行自由裁剪，使系统以搭积木的方式进行构建。也可以生成 MDK KEIL、IAR 等 IDE 的工程。

RT-Thread Studio 是一站式的 RT-Thread 开发工具，通过简单易用的图形化配置系统以及丰富的软件包和组件资源，让物联网开发变得简单和高效。主要包括工程创建和管理、代码编辑、SDK 管理、RT-Thread 配置、构建配置、调试配置、程序下载和调试等功能，并且社区版本永久免费。

相关链接​