RT-Thread-【RSOC25】Day2课程笔记：内核学习1RT-Thread问答社区

【RSOC25】Day2课程笔记：内核学习1

发布于 2025-07-24 23:40:52 浏览：65 订阅该版

[tocm]

# Day2 RT-Thread启动流程、线程管理、调度器与RT-Thread Studio使用
## 1.RT-Thread启动流程
RT-Thread 支持多种平台和多种编译器，而 rtthread_startup() 函数是 RT-Thread 规定的统一启动入口。一般执行顺序是：系统先从启动文件开始运行，然后进入 RT-Thread 的启动函数 rtthread_startup() ，最后进入用户入口函数 main()，如下图所示：
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详细可以参考官方文档：https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-sta
## 2.线程管理
在日常生活中，我们要完成一个大任务，一般会将它分解成多个简单、容易解决的小问题，小问题逐个被解决，大问题也就随之解决了。在多线程操作系统中，也同样需要开发人员把一个复杂的应用分解成多个小的、可调度的、序列化的程序单元，当合理地划分任务并正确地执行时，这种设计能够让系统满足实时系统的性能及时间的要求。例如让嵌入式系统执行这样的任务，系统通过传感器采集数据，并通过显示屏将数据显示出来，在多线程实时系统中，可以将这个任务分解成两个子任务，如下图所示，一个子任务不间断地读取传感器数据，并将数据写到共享内存中，另外一个子任务周期性的从共享内存中读取数据，并将传感器数据输出到显示屏上。
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### 2.1线程优先级
RT-Thread 线程的优先级是表示线程被调度的优先程度。每个线程都具有优先级，线程越重要，赋予的优先级就应越高，线程被调度的可能才会越大。

RT-Thread 最大支持 256 个线程优先级 (0~255)，数值越小的优先级越高，0 为最高优先级。在一些资源比较紧张的系统中，可以根据实际情况选择只支持 8 个或 32 个优先级的系统配置；对于 ARM Cortex-M 系列，普遍采用 32 个优先级。最低优先级默认分配给空闲线程使用，用户一般不使用。在系统中，当有比当前线程优先级更高的线程就绪时，当前线程将立刻被换出，高优先级线程抢占处理器运行。
### 2.2时间片
每个线程都有时间片这个参数，但时间片仅对优先级相同的就绪态线程有效。系统对优先级相同的就绪态线程采用时间片轮转的调度方式进行调度时，时间片起到约束线程单次运行时长的作用，其单位是一个系统节拍（OS Tick），详见《时钟管理》章节。假设有 2 个优先级相同的就绪态线程 A 与 B，A 线程的时间片设置为 10，B 线程的时间片设置为 5，那么当系统中不存在比 A 优先级高的就绪态线程时，系统会在 A、B 线程间来回切换执行，并且每次对 A 线程执行 10 个节拍的时长，对 B 线程执行 5 个节拍的时长，如下图。
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### 2.3线程状态切换
RT-Thread 提供一系列的操作系统调用接口，使得线程的状态在这五个状态之间来回切换。几种状态间的转换关系如下图所示：
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线程通过调用函数 rt_thread_create/init() 进入到初始状态（RT_THREAD_INIT）；初始状态的线程通过调用函数 rt_thread_startup() 进入到就绪状态（RT_THREAD_READY）；就绪状态的线程被调度器调度后进入运行状态（RT_THREAD_RUNNING）；当处于运行状态的线程调用 rt_thread_delay()，rt_sem_take()，rt_mutex_take()，rt_mb_recv() 等函数或者获取不到资源时，将进入到挂起状态（RT_THREAD_SUSPEND）；处于挂起状态的线程，如果等待超时依然未能获得资源或由于其他线程释放了资源，那么它将返回到就绪状态。挂起状态的线程，如果调用 rt_thread_delete/detach() 函数，将更改为关闭状态（RT_THREAD_CLOSE）；而运行状态的线程，如果运行结束，就会在线程的最后部分执行 rt_thread_exit() 函数，将状态更改为关闭状态。
## 3.调度器
在系统中，调度器相当于指挥官，按照一定的规则，使系统有秩序的运行。
调度器最主要的工作：1.决定任务运行顺序 2.执行任务切换

### 3.1 决定任务运行顺序：根据调度规则决定

优先级抢占：保证一个最高优先级的任务运行（抢占式调度器则需要立刻运行）从就绪链表中查找最高优先级任务。
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时间片轮转：相同优先级状态下根据时间片大小轮转运行。
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### 3.2执行任务切换：任务切换方式：

正常状态下：任务到任务的切换。

中断状态下：若中断服务程序唤醒了高优先级任务，在中断完成时，被中断的线程挂起，优先级高的线程开始运行。

## 4.RT-Thread Studio使用
前往[RTT官网](https://www.rt-thread.org/download.html#download-rt-thread-studio)下载RT-studio工具最新版本。
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安装完毕之后打开RT-Thread Studio，下载支持包。
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完成之后新建工程，顺序如下：文件 -> 新建 -> RT-Thread项目。
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完成软件包的勾选之后按下 Ctrl+s进行保存，保存完成之后就可以从左侧资源项目管理中找到相对应示例的文件进行测试。
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![image-11.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20250724/29a0fee727d97ee938ede0343381603b.png.webp)
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