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[2024-RSOC] 初识RTOS以及线程管理学习

发布于 2024-07-23 19:09:17 浏览：253 订阅该版

[2024-RSOC] DAY2笔记
今日学习RTOS的概念，讲解了rt启动的流程以及线程管理

#####什么是实时系统（RTOS）？什么是分时系统？
实时系统是对外部事件或数据源在规定的时间范围内作出反应，并能够保障系统的正确运行的计算机系统。
分时系统是一种多用户、多任务操作系统，它将计算机的时间划分为多个时间片，并分配给不同的用户或任务使用。熟悉的桌面操作系统windows，以及linux都是分时系统。

#####裸机和实时系统有什么区别？
裸机运行程序，使用while循环或者中断捕获事件。中断是指当外部事件发生时，会触发处理器中断当前正在运行的程序，并跳转到相应的处理程序执行。
实时系统强调实时性，多线程，支持优先级，可抢占， 根据任务的优先级来分配 CPU 时间 。

#####RT-Thread的初始化流程
可以通过查看和调试project\libraries\STM32F4xx_HAL\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Source\Templates\gcc\startup_stm32f407xx.s
这个启动文件来分析初始化流程

使用vscode设置断点，单步调试等
gdb

####线程管理
参考文档链接：https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/thread/thread

线程分为系统线程和用户线程，分别由系统内核创建和用户创建

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240723/60cd19ac5dbfb61b83e8f76dd2738a91.png.webp)

线程控制块是系统用于管理线程的一个数据结构

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240723/5f47f9722650ba11f161e187d3669930.png.webp)

线程退出时会调用一个钩子函数进行清除

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240723/1e88992a83988e1a0f97b6f0d196430d.png)

线程优先级，rt支持0~255 共256个优先级，和freeRTOS不一样，rt数值越小优先级越高，255通常是idle线程的优先级

线程入口函数由用户定义，确定线程所执行的操作

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240723/09220d26e709a5b2c0a65a90f1379f30.png.webp)

ARM 上需要做 4 字节对齐

####线程状态机切换

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240723/c19510069e92d98af905fb52cbb821f5.png.webp)

线程的状态可以通过ps命令查看

动态创建线程，系统分配堆内存，分配出来的栈空间按照 RT_ALIGN_SIZE 方式对齐
rt_thread_create
静态创建线程，在编译时就被确定、被分配处理，内核不参与动态分配内存
rt_thread_init

将函数作为可执行的命令导出到命令行

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240723/0f15b95cf705dc8299fdce109ad9df4e.png.webp)

板卡烧录上电后，就能在rt系统命令行调用所写函数
这里分析了源码，
__attribute__
在ARM中，这是编译器识别的一个符号。用来指定编译后数据存放的位置。
我们写的函数名称和描述被放到.rodata.name段中

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240723/725043a87b3c29f06a3215e14e72c750.png)

ps列出当前系统的运行状态

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240723/17f7374d8362a0630c2db543350e76f0.png.webp)

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240723/091aacfffe4c171c64cd5c88681abd31.png)

delay的时候线程让出cpu，此时可以被其他线程抢占

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240723/4b8e6af0082b0a84090409ca3f4e35bf.png.webp)

使用gitignore 忽略提交的文件

一些触发异常的操作

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240723/2cb7159d5521a040c7a81779688fda89.png.webp)

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240723/6e08b9cc709d45de7e59cbe6e965c8c1.png.webp)

menuconfig配置 utest
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