【精彩推荐】RT-Thread操作系统μC/OS-III兼容层
RT-Thread社区作者:满鉴霆
1 概述
这是一个针对RT-Thread操作系统的μCOS-III操作系统兼容层,可以让基于美国Micriμm公司的μCOS-III操作系统的项目快速迁移到RT-Thread操作系统上。
1.1 本兼容层适合于:
老项目需要从μCOS-III操作系统向RT-Thread操作系统迁移
之前学习过μCOS-III操作系统,意图转向学习RT-Thread国产操作系统。本兼容层可以帮您用已有的μCOS-III编程经验和习惯快速将项目跑起来,日后再慢慢深入熟悉RT-Thread的API函数,逐步向RT-Thread过度。降低您的学习门槛和时间成本。有了本兼容层,对RT-Thread API以及编程风格的不熟悉再也不是您学习RT-Thread的阻力!
1.2 版本详细信息
组件名称 | 版本号 |
---|---|
RT-Thread nano | 3.1.3 |
μC/OS-III | 3.03.00 |
μC/CPU | 1.30.00 |
μC/LIB | 1.37.02 |
1.3 官网
RT-Thread:
https://www.rt-thread.org/
文档中心:https://www.rt-thread.org/document/site/tutorial/nano/an0038-nano-introduction/
μCOS-III:https://www.micrium.com/
文档中心:https://doc.micrium.com/display/kernel304/uC-OS-III+Documentation+Home
2 使用
2.1 Keil-MDK仿真工程
本仿真工程是基于STM32F103RB平台。
Keil工程路径:RT-Thread-wrapper-of-uCOS-III\rt_thread_3.1.3-ucosiii_3.03-wrapper\rt-thread-3.1.3\bsp\stm32f103-msh-628\Project.uvprojx
需要提前安装好RT-Thread Nano-3.1.3 Keil支持包:
https://www.rt-thread.org/download/mdk/RealThread.RT-Thread.3.1.3.pack
注意:调试串口使用的是USART2,不是USART1
2.2 迁移步骤
将uCOS-III_Wrapper文件夹内的所有文件都加入到你的工程中,最好保持原有文件夹的结构。相较于原版μCOS-III增加了os_rtwrap.c文件,负责对RT-Thread和μCOS-III的转换提供支持。
浏览一下μC-CPU/cpu.h文件,看一下头文件中的定义是否符合你的CPU,一般不需要改这个文件
浏览一下μCOS-III/os.h文件,看一下错误代码,这个错误代码和原版μCOS-III是有一定区别的。
注意: 请勿随意打开注释掉的错误码枚举体成员, 如果用户使用到了这些注释掉的成员,则会在迁移时编译报错,用以提醒用户这些错误代码在兼容层已经不可用。
软件定时器:μCOS-III原版的软件定时器回调函数是两个参数,本兼容层由于RT-Thread的回调函数仅为一个参数,因此改为一个参数(详见μCOS-III/os.h)。
μCOS-III原版软件定时器回调函数定义:
1typedef void (*OS_TMR_CALLBACK_PTR)(void *p_tmr, void *p_arg);
本兼容层软件定时器回调函数定义:
1typedef void (*OS_TMR_CALLBACK_PTR)(void *parameter);
配置os_cfg.h和os_cfg_app.h
每个选项的配置说明和原版μCOS-III一致,若有不同,我已经在注释中有所解释。原版μCOS-III配置说明可参见:
a)《嵌入式实时操作系统μC/OS-III》北京航空航天大学出版社 宫辉等译 邵贝贝审校
b) Micriμm公司μCOS-III在线文档: https://doc.micrium.com/display/kernel304/uC-OS-III+Features+os_cfg.h
2.3 os_cfg.h配置文件
1#define OS_CFG_DBG_EN 1 /* Enable (1) debug code/variables */
该宏定义定义是否启用兼容层调试,建议在第一次迁移时打开,因为在兼容层内部,一部分uCOS-III原版功能没有实现,如果用户用到了这部分没有实现的功能,将会通过调试的方式输出,予以提示。用户务必对业务逻辑予以修改。
1#define OS_CFG_TMR_TASK_RATE_HZ 100u /* Rate for timers (100 Hz Typ.) */
在原版μCOS-III中,该宏定义定义了软件定时器的时基信号,这与RT-Thread的软件定时器有本质的不同,在RT-Thread中,软件定时器的时基信号就等于OS ticks。因此为了能够将μCOS-III软件定时器时间参数转为RT-Thread软件定时器的时间参数,需要用到该宏定义。请使该宏定义与原工程使用μCOS-III时的该宏定义参数一致。
2.4 os_cfg_app.h配置文件
该文件仅保留了OS tick频率的配置、定时器任务以及统计任务的配置。其他配置项本兼容层用不到(例如中断任务),予以删除。
2.5 运行
1#include <os.h> /*头文件保持和原版μCOS-III相同*/23int main(void) /*RT-Thread main线程*/4{5 OS_ERR err;67 OSInit(&err); /*uCOS-III操作系统初始化*/89 OSStart(&err); /*开始运行uCOS-III操作系统*/
10
11#if OS_CFG_APP_HOOKS_EN > 0u
12 App_OS_SetAllHooks(); /*设置钩子函数*/
13#endif
14
15#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u
16 OSStatTaskCPUUsageInit(&err); /*统计任务*/
17 OSStatReset(&err); /*复位统计数据*/
18#endif
19
20}
2.6 注意
由于μCOS-III支持8、16、32位CPU,而RT-Thread支持32、64位CPU,因此本兼容层仅能对基于32位CPU的已有工程进行兼容。
μCOS-III的任务堆栈大小单位是sizeof(CPU_STK),而RT-Thread的线程堆栈大小单位是Byte,虽然在兼容层已经做了转换,但是在填写时一定要注意,所有涉及到μCOS-III的API、宏定义全部是按照μCOS-III的标准,即堆栈大小为sizeof(CPU_STK),切勿混搭!这种错误极其隐晦,一定要注意!下面是混搭的错误示例:
1ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)2static rt_uint8_t thread2_stack[1024];//错误:混搭RT-Thread的数据类型定义线程堆栈34OSTaskCreate(&thread2,5 (CPU_CHAR*)"thread2",6 thread2_entry, 7 RT_NULL,8 THREAD_PRIORITY,9 thread2_stack, 10 sizeof(thread2_stack)/10,//任务堆栈深度限位(错误:这个参数的单位是sizeof(CPU_STK)) 11 sizeof(thread2_stack),//任务堆栈大小(错误:这个参数的单位是sizeof(CPU_STK)) 12 0, 13 THREAD_TIMESLICE, 14 0, 15 OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, 16 &err);
下面是正确写法:
1#define THREAD_STACK_SIZE 256 //正确,要通过宏定义单独定义堆栈大小,单位为sizeof(CPU_STK)2ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)3 static CPU_STK thread2_stack[THREAD_STACK_SIZE];//正确,使用uCOS-III自己的数据类型定义任务堆栈45OSTaskCreate(&thread2,6 (CPU_CHAR*)"thread2",7 thread2_entry,8 RT_NULL,9 THREAD_PRIORITY, 10 thread2_stack, 11 THREAD_STACK_SIZE/10,//任务堆栈深度限位(正确) 12 THREAD_STACK_SIZE,//任务堆栈大小(正确) 13 0, 14 THREAD_TIMESLICE, 15 0, 16 OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, 17 &err);
切勿将RT-Thread和μCOS-III的API混搭使用。
例如RTT中的rt_thread_suspend / rt_thread_resume仅支持一次挂起/解挂;而μCOS-III的OSTaskSuspend / OSTaskResume是支持嵌套挂起/解挂的,为此需要继承struct rt_thread结构体并在其基础上增加成员.SuspendCtr变量实现该功能。若采用rt_thread_init初始化线程,该函数并不会管理μCOS-III兼容层的成员变量,.SuspendCtr也不会创建和初始化,若此时调用OSTaskSuspend / OSTaskResume函数试图指向.SuspendCtr成员变量,将会访问非法内存地址(因为rt_thread_init初始化的线程.SuspendCtr成员变量根本不存在)!
兼容层取消了原版μCOS-III中的时间戳功能
在μCOS-III中,时间戳主要用于测量中断关闭时间,以及任务单次执行时间以及最大时间等涉及到精度较高的时长测量。该特性在μCOS-II以及RT-Thread中均没有,因此不予实现。
μCOS-III原版定时器回调函数是在定时器线程中调用的,而非在中断中调用,因此要使用μCOS-III兼容层的软件定时器,需要将rtconfig.h中的宏定义
RT_USING_TIMER_SOFT
置1。
3 接口
3.1 没有实现兼容的API(仅2个)
虽然RT-Thread没有任务内建消息队列、任务内建信号量、任务内建寄存器机制,但是本兼容层均已实现,可以正常兼容。但由于RT-Thread没有提供相关接口,以下μCOS-III API无法兼容:
1void OSTaskChangePrio (OS_TCB *p_tcb, OS_PRIO prio_new, OS_ERR *p_err);
2void OSTaskTimeQuantaSet (OS_TCB *p_tcb, OS_TICK time_quanta, OS_ERR *p_err);
3.2 钩子函数
μCOS-III的钩子函数仅对μCOS-III兼容层负责。 即如果你注册了OSTaskDelHook函数,他仅会在调用OSTaskDel函数时被调用,不会在调用rt_thread_detach函数时被调用(这个由RTT的钩子函数负责)。这样做是为了层次分明,防止μCOS-III兼容层插手RT-Thread内部事务。
μCOS-III的钩子函数在两个文件中实现:os_cpu_c.c
和os_app_hooks.c
。按照μCOS-III的思想,os_cpu_c.c
提供原始的钩子函数(即这些钩子函数被相应的函数直接调用),该文件以及其内部的钩子函数是移植工程师编写的内容,应用工程师不应该操作这个文件的内容,os_cpu_c.c
文件的钩子函数提供相应的函数指针供os_app_hooks.c
文件内的钩子函数注册和使用,这个文件内的钩子函数应用工程师是可以操作的。换句话说,我们有什么需要在钩子函数中调用的函数,应该放在os_app_hooks.c
文件中。
以下原版μCOS-III钩子函数将予以取消,由RT-Thread接管相关钩子函数接管:
1void OSTaskReturnHook (OS_TCB *p_tcb);
2void OSTaskSwHook (void);
3void OSTimeTickHook (void);
同时,上述钩子函数对应的应用级钩子函数也被取消:
1void App_OS_TaskReturnHook (OS_TCB *p_tcb);
2void App_OS_InitHook (void);/*按照手册要求OS初始化的钩子函数不应该出现在应用层,在3.03版本中出现应该是失误,在3.08版本中已经将该应用级钩子函数取消*/
3void App_OS_TaskSwHook (void);
4void App_OS_TimeTickHook (void);
3.3 统计任务(OS_StatTask()、os_stat.c)
在μCOS-III中,统计任务是一个系统任务,通过OS_CFG_STAT_TASK_EN宏决定是否开启,可以在系统运行时做一些统计工作。例如统计总的CPU使用率(0.00% - 100.00%)、各任务的CPU使用率(0.00% - 100.00%)以及各任务的堆栈使用量。从内核版本V3.03.00起,CPU的利用率用一个0-10000之间的整数表示(对应0.00% - 100.00%)。
但是RT-Thread并没有统计任务,因此需要创建一个任务来兼容原版μCOS-III的统计任务,完成上述功能。该统计任务会在兼容层初始化时自动创建,用户无需干预。用户仅需调用OSStatTaskCPUUsage全局变量即可获取当前的CPU使用率,CPU使用率的计算策略和原版μCOS-III完全一致。
目前统计任务实现的功能:
计算全局CPU使用率
计算每个任务的任务堆栈使用情况(当 OS_CFG_DBG_EN 和 OS_CFG_STAT_TASK_STK_CHK_EN 为1)
注意:一旦开启统计任务,则该优先级强烈建议不要被其他任务使用,统计任务的优先级总是为OS_CFG_PRIO_MAX-2u
。
特别感谢:感谢armink大神在2018年7月14日在idle.c文件中增加了hook list功能,使RT-Thread空闲任务回调函数可以注册最多RT_IDEL_HOOK_LIST_SIZE
个,而非只能注册一个。若没有该功能,本兼容层的空闲任务将无法实现。
3.4 全局变量
目前,本兼容层可以使用以下μCOS-III原版全局变量(位于os.h)。这些全局变量的具体含义请参见2.2节中所列举出的参考资料。
1#define OSSchedLockNestingCtr rt_critical_level() /* Lock nesting level */2#define OSIntNestingCtr rt_interrupt_get_nest() /* Interrupt nesting level */3#define OSTCBCurPtr ((OS_TCB*)rt_thread_self()) /* Pointer to currently running TCB */4 /* PRIORITIES ------------------------------- */5#define OSPrioCur rt_current_priority /* Priority of current task */6#define OSPrioTbl rt_thread_priority_table78#if OS_CFG_APP_HOOKS_EN > 0u9OS_EXT OS_APP_HOOK_TCB OS_AppTaskCreateHookPtr; /* Application hooks */
10OS_EXT OS_APP_HOOK_TCB OS_AppTaskDelHookPtr;
11OS_EXT OS_APP_HOOK_VOID OS_AppIdleTaskHookPtr;
12OS_EXT OS_APP_HOOK_VOID OS_AppStatTaskHookPtr;
13#endif
14
15OS_EXT OS_STATE OSRunning; /* Flag indicating that kernel is running */
16
17#ifdef OS_SAFETY_CRITICAL_IEC61508
18OS_EXT CPU_BOOLEAN OSSafetyCriticalStartFlag; /* Flag indicating that all init. done */
19#endif
20
21#if OS_CFG_MEM_EN > 0u
22#if OS_CFG_DBG_EN > 0u
23OS_EXT OS_MEM *OSMemDbgListPtr;
24#endif
25OS_EXT OS_OBJ_QTY OSMemQty; /* Number of memory partitions created */
26#endif
27 /* TASKS ------------------------------------ */
28#if OS_CFG_DBG_EN > 0u
29OS_EXT OS_TCB *OSTaskDbgListPtr;
30#endif
31OS_EXT OS_OBJ_QTY OSTaskQty; /* Number of tasks created */
32#if OS_CFG_TASK_REG_TBL_SIZE > 0u
33OS_EXT OS_REG_ID OSTaskRegNextAvailID; /* Next available Task Register ID */
34#endif
35#if OS_CFG_SCHED_ROUND_ROBIN_EN > 0u
36OS_EXT OS_TICK OSSchedRoundRobinDfltTimeQuanta;
37OS_EXT CPU_BOOLEAN OSSchedRoundRobinEn; /* Enable/Disable round-robin scheduling */
38#endif
39 /* IDLE TASK -------------------------------- */
40OS_EXT OS_IDLE_CTR OSIdleTaskCtr;
41
42#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u /* STATISTICS ------------------------------- */
43OS_EXT CPU_BOOLEAN OSStatResetFlag; /* Force the reset of the computed statistics */
44OS_EXT OS_CPU_USAGE OSStatTaskCPUUsage; /* CPU Usage in % */
45OS_EXT OS_CPU_USAGE OSStatTaskCPUUsageMax; /* CPU Usage in % (Peak) */
46OS_EXT OS_TICK OSStatTaskCtr;
47OS_EXT OS_TICK OSStatTaskCtrMax;
48OS_EXT OS_TICK OSStatTaskCtrRun;
49OS_EXT CPU_BOOLEAN OSStatTaskRdy;
50OS_EXT OS_TCB OSStatTaskTCB;
51#endif
4 联系方式&致谢
感谢RT-Thread工程师Willian Chan的技术支持:
https://github.com/willianchanlovegithub
感谢RT-Thread工程师yangjie的技术支持:
https://github.com/yangjie11
维护:Meco Man
联系方式:jiantingman@foxmail.com
主页:https://github.com/mysterywolf/RT-Thread-wrapper-of-uCOS-III
【DIY活动】一起来做一个基于RT-Thread Nano的Mini示波器吧!
你可以添加微信17775982065为好友,注明:公司+姓名,拉进 RT-Thread 官方微信交流群!
RT-Thread
让物联网终端的开发变得简单、快速,芯片的价值得到最大化发挥。Apache2.0协议,可免费在商业产品中使用,不需要公布源码,无潜在商业风险。
长按二维码,关注我们
转一转
赞一赞
看一看
???? 点击阅读原文进入RT-Thread新版社区
【精彩推荐】RT-Thread操作系统μC/OS-III兼容层相关推荐
- 正点原子delay函数移植到rt thread操作系统(HAL库)
正点原子教程中涉及到的操作系统只涉及了UCOS的教程,其中例程的system文件夹中的delay.c函数只是适配了UCOS. 下面将delay.c函数移植到rt thread中,使用的bsp是rt t ...
- 基于μC/OS—III的CC1120驱动程序设计
基于μC/OS-III的CC1120驱动程序设计 时间:2014-01-21 来源:电子设计工程 作者:张绍游,张贻雄,石江宏 关键字:CC1120 嵌入式操作系统 STM32F103ZE ...
- 关于RT thread系统节拍时钟的配置
关于RT thread系统节拍时钟的配置 -----本文基于rt-thread-3.1.3版本编写 首先,使用RTthread OS时,要配置(或者明白)它的系统节拍 ...
- 我国自主研发手机操作系统 960 OS 发布
今天下午同洲电子在北京发布了号称是我国自主知识产权的智能手机操作系统"960 OS".在发布会上,该公司董事长袁明表示,该系统并非基于Android. 同洲官方表示,960 OS是 ...
- RT Thread利用STM32CUBEMX和RT Thread studio来创建模板工程
(1)RT Thread利用STM32CUBEMX来创建模板工程 1.参考文档: 基于 CubeMX 移植 RT-Thread Nano:RT-Thread 文档中心 注意:串口2必须使能异步模式(启 ...
- rt smart操作系统在“正点原子-阿尔法”开发板开箱使用
1.准备 正点原子阿尔法linux开发板,SD卡,网络,USB线.由于正点原子的开发板和ART-PI-smart开发板使用的是一样的MPU,所以可以运行ART-PI-smart的程序. 下载ART-P ...
- google android win10 ios,谷歌自研 Fuchsia OS 将兼容安卓,欲和 iOS、Win10 一较高下?...
早前,有消息称谷歌准备自研一套连 Linux 内核都不需要的新 OS,其或被命名为 Fuchsia.据 XDA 报道,开发者在 AOPS 的开源库中发现了 Fuchsia OS 现身,不过,仅仅是在 ...
- 【Anolis OS】龙蜥操作系统(Anolis OS) 8.6安装指南
文章目录 龙蜥操作系统(Anolis OS)简介 下载Anolis镜像 安装操作 参考链接 龙蜥操作系统(Anolis OS)简介 Anolis OS 8 是 OpenAnolis 社区推出的完全开源 ...
- 基于GD32F103C8T6添加RT Thread nano设备框架并添加串口设备(以控制台console( uart0 )为例)
最近没事琢磨了一下使用设备框架的问题.因为将串口注册到设备框架可以应用十分丰富的软件包. 于是就整理了一下手上的工程,重新将工程梳理了一遍. 像这样是十分清爽了,其中RTOS是操作系统源代码 并且学习 ...
最新文章
- Ext2.0框架的Grid使用介绍(转)
- DL之Yolov3:基于深度学习Yolov3算法实现视频目标检测之对《俄罗斯总统普京对沙特王储摊的“友好摊手”瞬间—东道主俄罗斯5-0完胜沙特》视频段实时检测
- 【活动回顾】Edge X Kubernetes,探索云原生新边界
- 使用ADF BC管理保存点
- Linux学习总结(45)——Linux服务器出现卡慢的基本解决方法
- 高精度小数 mooc 翁恺c 语言
- 阿里、腾讯 | 算法岗面试复盘
- nginx部署前端代码 负载均衡
- android 知识点大全 面试
- 篮球计时计分器c语言程序,篮球赛计时计分器程序源代码.doc
- 计算机一级怎么发送邮件到别人邮箱,电脑怎样发邮件到指定的邮箱地址(小白必须电脑操作邮件收发)...
- 【CPU】理解CPU
- 什么是非接触式IC卡
- mysql表名大小写设置
- 【css】渐变-背景渐变、边框渐变、文字渐变
- 帆软BI中界面上如果要替换原有的组件,两种替换方式
- Python数据结构之平衡二叉树
- transformers的beam_search
- Tomcat8启动不了的问题
- 5G(NSA)注网流程
热门文章
- 联想F31笔记本配置分析
- CHAPTER 01 网络视频:内容创业的新风口-认识网络视频
- Mac安装Aircrack-ng
- 【Linux】SSH工具:MobaXterm安装
- app接入 Paypal BrainTree
- 简报 | 开盘涨幅137.98%,BitForex平台币BF上线
- 安装numpy, pandas, scipy 和matplotlib
- 售房管理系统的实用价值和延伸功能全方位解析!
- ibm 小型计算机8408,北京IBM 8202-E8D 9117-MMB 8231-E2D 8231-E2C小型机硬盘价格 - 中国供应商...
- 黄仁勋:华人成就经典美国梦