【我与RT-Thread的故事】 我的 rt-thread 观

初识

说起接触 rt-thread 系统来，也算是慌乱之中的邂逅。从今年 5 月份到这个月底刚好半年，半年前对它是一无所知。我们有一个着急项目，要求使用单片机开发带触屏界面的，对于我这种多年不使用单片机，被 linux “腐蚀”的不爱学习了。突然要换一个陌生的环境，着实让我慌乱地一批。
经过开会商议，大家觉得之前有个项目使用的芯片可以胜任，可以先拿那个项目的硬件搭建基础环境。而那个项目恰恰使用的 rt-thread 系统。这是我第一次接触 rt-thread。

熟知

核心

可能因为多年前有过 uCOS-II 系统的底子，在熟悉 rt-thread 的初期没花费多少时间就先找到了内核调度、sysTick 心跳、上下文切换等几个核心的代码实现。我认为，这些部分就像是一部机器的引擎，一个人的心脏。

多任务

多任务系统，不可避免地要使用多个线程完成不同功能任务。线程间互斥、同步、通信这些概念性的东西换到任何多任务系统下都一样，也是必不可少的。说到这里，不得不提两个概念 —— “临界区”和“临界资源”。我发现很少有人提到这俩概念，但是多任务系统里，这两个概念很重要，涉及到系统设计是否稳定安全。这一块儿因为有 linux 上多线程使用的经验，不难理解。

同步和消息机制

一个复杂的，功能繁多的系统，多线程配合上定时器、信号量、互斥锁、邮箱、事件集、消息队列等同步和消息机制一起使用，就像如虎添翼一般。有了它们，线程可以更专注自己的功能实现，线程之间功能实现解耦，同时保证系统稳定性和数据安全。

外设驱动框架

这也是 rt-thread 的一个亮点，当初看到 rt-thread 的这个特性的时候，感觉眼前一亮了。在这个框架下，我几乎可以继续像在 linux 系统里那样读写文件、访问外设。
open close read write control 函数簇，几乎一样的 api ，一样的操作逻辑。刚开始使用 STM32F4 系列芯片的时候，外设驱动很完善。想添加任何外设，拿来即用。

也正是这个，rt-thread 让我痴迷，勾起了我的好奇心，想深入全面的了解一下 rt-thread ，一探究竟 rt-thread 是怎么实现各种外设接口统一的。

第三方工具包

支持到 rt-thread 上的第三方包也是数不胜数。从文件系统，到网络协议栈，还有 py 解释器、xml json 等解析器......
几乎嵌入式平台上可以能用到的组件包都可以找到，这个极大地方便了初学者。

深交

熟练使用才是我们研究一个新系统的第一步，挖掘它的实现原理、工作性能以及潜在的漏洞，反馈到我们的项目中，才能写出高质量、高性能、最优化的代码。

经过大量阅读源代码，一方面，了解了各种内核对象 —— 线程、定时器、信号量、互斥锁...... 等实现工作机制；另一方面，也发现了很多值得再讨论的地方。例如：

1. 函数运行状态返回码，在应用层、内核api、驱动底层，要不要要求都使用负值。因为在驱动代码里有大量的地方使用的是正值，但是返回给内核层的时候就变成负值了，这种情况虽然不影响使用，但是相同的 RT_ETIMEOUT 超时，有时候 return RT_ETIMEOUT;，有时候 return -RT_ETIMEOUT;。
2. 线程的错误码 struct rt_thread::error(c++ 写法，仅为说明问题)。除了 RT_ETIMEOUT 这一种错误状态，其它错误就没有扩展空间了？个人愚见，任何阻塞操作都应该处理 RT_EINTR。
3. rt-thread 的某些特性，导致它的开关中断比其它 rtos 要频繁很多。但是，我拿不出有效的测试方案，并没有数据支撑这个观点。但是我希望有人能找到精确测量关中断时间的方案。
4. 怎么满足内核任务调度启动前的延时需求。某些芯片板级初始化过程中需要有延时，以满足外设的时序要求。但是这个时候因为内核未启动直接使用 rt_thread_mdelay 达到毫秒延时是不对的。我认为，在 INIT_BOARD_EXPORT 初始化阶段及之前，所有的延时需求都需要另行想办法实现。因为那个时候没有线程概念，也就不能随意使用 rt_thread_xxx 函数。
5. 类似的，串口初始化的时候调用了一些内核对象初始化接口，而内核函数大多有调试打印输出信息的行为。或者说，在为指派控制台串口之前，或初始化 rt_printf 底层输出接口的过程中，调用了 rt_printf 。虽然目前没有任何影响，但是会让新人迷惑。
6. 优化关中断操作，减少关中断次数及总时间。
7. 在之前的文章中提到的其它问题。

永相随

今年，无疑是 rt-thread 大爆发的一年。有大量的国产芯片 bsp 被添加到仓库，支持更多的国产芯片。这个时候加入 rt-thread 大军也不算落伍。如果可以，在享受到 rt-thread 带给我们的便利之外，希望我也能尽自己的一点儿绵薄之力，帮助完善 rt-thread。

愿更多的人加入进来，一起助力 rt-thread 尽善尽美。