RT-Thread

基本介绍

RT-ThreadRTOS是一款来自中国的开源实时操作系统，由RT-Thread工作室的专业开发人员开发、维护。

起初RT-Thread是一个实时的内核(全抢占优先级调度，调度器时间复杂度O(1))，但在发展过程中，RT-Thread实时操作系统得到了来自全国嵌入式开发工程师的鼎力支持，为RT-Thread添砖加瓦，现在它不仅仅是一款高效、稳定的实时核心，也是一套面向嵌入式系统的软件平台，覆盖了全抢占的实时操作系统内核，小巧而与底层具体实现无关的文件系统，轻型的TCP/IP协议栈以及轻型的多窗口多线程图形用户界面。

RT-Thread是一个平台，您可以把您的创意汇聚在一起，小平台大社区，RT-Thread的开发人员就在您的身边。

产品设计

开发者自述

1、诞生

一切东西还得从头谈起。

RT-Thread RTOS，Kernel部分完成于2006年上半年，其IPC部分甚至是年中时才具备相应的雏形。最开始时是因为要为朋友做一个小型的手持设备，而我本人起初又是另一国内老牌RTOS：DOOLOO RTOS开发人员，但这个团队在2005年底已经解散。但朋友的系统要上，用ucos吗，一不熟悉，二看不上。答应朋友的事，总得有解决方法吧，即使是原来的DOOLOO RTOS，因为其仿VxWorks结构，导致它的核心太大，包括太多不必要的东西（一套完整的libc库），这些方案都否决了。怎么办？当时朋友那边也不算太急，先自己写一套内核吧。这个就是源头！（后来虽然朋友的项目夭折了，但这套OS则保留下来了，并开源了，万幸）

当然RT-Thread和原来的DOOLOO RTOS差别还是很大的。DOOLOO RTOS是一种类VxWorks风格的，而RT-Thread则是一种类NucluesPlus风格的，小型、实时、可剪裁。这三个方面RT-Thread可以骄傲的说做得比DOOLOO RTOS都要好很多，小型：RT-Thread核心能够小到4K ROM，1K RAM；实时：线程调度核心是完全bitmap方式，计算时间是完全固定的；可剪裁性，配置文件rtconfig.h包含多种选项，对Kernel细节进行精细调整，对各种组件（文件系统，使用EFSL、ELM FatFs；网络协议栈，finsh shell）进行可选配置。

2、艰难的发展期

在第一个公开板发布后（0.1），RT-Thread意识到了一个问题，光有核心不行。别人如何使用：虽然采用了doxygen风格的注释，并自动产生相应的API文档，但能够使用的人寥寥，有这个功底的人不见得认可你的系统，没相应功底的人也玩不转你的系统。所以下一个系列，考虑如何让系统能够支持更多的平台。首选ARM，为什么？应为ARM正处于发展的前期，使用的人也广泛，而RT-Thread第一个支持的平台就是s3c4510，这个是lumit开源项目赠送的平台。在其后，支持了包括s3c44b0，AT91SAM7S64，AT91SAM7X256，s3c2410，AT91SAM9200，coldfire，x86等一系列平台，编译器统一使用GCC，这个时期无疑是最艰难的时期（真的艰难吗？呵呵，但肯定是迷茫的），这个就是0.2.0、0.2.1、0.2.3、0.2.4版本等，不同的版本支持不同的平台。

猜猜我这段时间是干什么工作的？不知道大家对这个领域是否熟悉，手机2G，3G协议栈开发。每天都和协议栈打交道，而且最痛苦的是上千页的25.331 RRC协议，都是英文的，所以RT-Thread算做是工作之外的苦中作乐吧。而也正是这个时候，shaolin同学出现了，帮助完成了RT-Thread/x86的移植，他当时还是学生。

这其中还有一件郁闷的事，当时RT-Thread团队还有几个人，只不过主要是shaolin和我。当0.2.3发布时，我建议开始微内核的道路，嗯，可能很多人还比较困惑，RT-Thread后面跟着的为什么是“启动下一代RTOS演化”，当时就是因它而感慨：把微内核引入进来，把内核态和用户态分开来，并且建立一个类似于L4的微内核。当然最重要的是，其中有一个强实时核心。而且L4实际上是把页表操作放到内核之外的，如果内核是一个强实时内核将对整个系统的实时性提升很大，而因为微内核的缘故，也能够运行linux的应用程序，并且当时RT-Thread也提出了一种，线程即IPC的概念。。。只是，最后的提案被大家否决了。团队开始有数人，只是能够坚持的没几个。

3、一年增加0.0.1

本人很早就接触了Linux，算是国内资深的Linux接触者（早期也算一个Linux开发人员吧），KDE 1.0几乎是看着发展起来的（大家有谁用过RedHat 5.1？）。个人算是很多方面有一些自由软件的习惯：软件的版本号是非常重要的一个标志，宁愿增加一个细微的版本号也不轻易的增加一个大的版本号，因为大的版本号是需要对用户负责的。1.0版本更代表了系统的稳定性，健全性。例如mplayer到1.0版本就经历众多小版本，0.99的beta版本亦无数。

RT-Thread也把这点体现得淋漓尽致，0.2.2到0.2.3一个版本的增加，整整花了一年多的时间。但这个小版本号的增加，却带来了开源社区嵌入式环境中最完善的TCP/IP协议栈：LwIP。当然，开始时并不算稳定。在这几个版本中，RT-Thread也终于从迷茫中走出来，RT-Thread需要自己的特色，一个单独的RTOS Kernel没太大的用处，因为你并没有上层应用代码的积累，并且一些基础组件也非常重要，有这些基础组件基本上意味着，在这个平台上写代码，这些代码就是你的，甚至是你哪天也可以把它放到另外一个硬件平台上运行。

同样，0.2到0.3版本号的变更，花费的时间会更长-版本号的长短，是和计划的feature实现是密切相关的，没到设定的目标如何可能进行发布呢？

4、Cortex-M3的变革

RT-Thread的变革因为Cortex-M3而来，因为ST的STM32使用的人太广了，当然还有非常重要的一点。RT-Thread已经开始支持Keil MDK，armcc了。GNU GCC确实好，并且也由衷的推崇它，使用它，只是调试确实麻烦，阻碍了更多人使用它（ARM平台上）。当RT-Thread+Cortex-M3+Keil MDK碰撞在一起的时候，火花因它而生，越来越多人使用RT-Thread了，当然这和RT-Thread厚积薄发是离不开的，因为这个时候，RT-Thread已经有一个稳定的内核，shell方式的调试利器finsh，DFS虚拟设备文件系统，以及LwIP协议栈。而RT-Thread/GUI则在密集的移植到CM3上，RT-Thread/GUI成型于2008年底，但为了Cortex-M3分支，这个组件停下来很多，但这种停留是值得的。另外就是特别感谢UET赠送的STM32开发板了，RT-Thread/STM32的分支都是在UET赠送的STM32开发板上验证的。

5、RT-Thread为什么是对象化的设计方法

可能这个话题太偏技术化了，说说其他，呵呵。

面向对象编程有它的好处，例如继承。可以让具备相同父类的子类共享使用父类的方法，基本可以说是不用写代码就凭空多出了很多函数，何乐而不为呢。另外，对象的好处在于封装。当一个对象封装好了以后，并测试完成后，基本上就代表这个类是健全的，从这个类派生的子类不需要过多考虑父类的不稳定性。

这里着重提提另外一个人，我工作后的第三年，曾向当时的同事也是好友，L.Huray学习面向对象的实时设计方法：Octpus II。深刻体会到了面向对象设计的好处（需求分析，体系结构设计，子系统分析，子系统设计，测试，实时性分析），但鉴于嵌入式系统中C++的不确定性，所以个人更偏向于使用C来实现。所以，L.Huray算是我的老师了，一直希望能够有时间把他老人家的思想更进一步的发扬光大，希望以后有这个机会。（Octpus I最初起源于Nokia，然后由M.Award, L.Huray发展成Octpus II，现在几乎见不到踪影了，唉）。

（作者原文：实时线程操作系统（RT-Thread）4年开发历程乐与苦）

品牌介绍

简单比较

1、任务管理及调度：

RT-Thread-32/256可选优先级抢占式调度，线程数不限，相同优先级线程时间片轮转调度；支持动态创建/销毁线程。

uCOS-256优先级抢占式调度，不允许相同优先级任务存在

2、同步/通信机制：

RT-Thread-支持semaphore, mutex, mailbox, message queue, event。mailbox可存储多条消息，任务等待可按优先级进行排队。

uCOS -semaphore,mutex, mailbox, message queue, event。mailbox只能存放1条消息

3、内存管理：

RT-Thread-固定分区内存管理，小内存系统动态内存管理，大内存系统SLAB内存管理

uCOS-固定大小内存块管理

4、定时器：

RT-Thread-挂接到系统OS定时器的硬定时器

uCOS - 只能使用OSTimeDly进行时间间隔处理

5、中断嵌套：

RT-Thread - 允许

uCOS - 允许

6、源码许可证：

RT-Thread - 遵循GPLv2+许可证。可用于商业产品（只需要注明使用了RT-Thread）

uCOS - 商业收费

版本发布

发布时间：11/04/2014

RT-Thread 2.0.0发布候选版本（release candidate），同时发布v1.2.3稳定版本

随着RT-Thread功能越来越多，如何发布版本也成为一件头疼的事情，因为需要仔细对比最近三个月来的修改记录。这次的发布距离上一次beta版本依然是三个月的时间，但按照发布计划已然推迟了一个月进行发布。

在这三个月中，开源社区上也发生了很多有趣的事情：

阿嘉的使用RT-Thread的四轴飞行器毕业设计惊艳亮相，采用了1个STM32F4 + 8个STM32F1进行飞行控制，总计9个MCU的另类实现方式；沿循四轴飞行器的路线，与国内匿名团队合作，采用RW009 Wi-Fi控制的迷你四轴飞行器也在稳步推进过程中。

RT-Thread做为一个开源组织参与的CSDN开源夏令营结出了丰硕的果实：

由hduffddybz参与的IPv6协议栈移植（最新版本的lwIP-head版本移植）在这次发布中已经包括进来，从而能够在使用RT-Thread的小型设备上实现TCP/IP v4/v6双栈的支持；

由wzyy2参与的GDB stub实现，也完美的支持BeagleBoneBlack开发板和STM32F4平台；

CSDN开源夏令营其他的成果，例如bluedroid移植也有了初步的成果，希望能够在后续的版本（可能会是2.1.0系列版本？）包含进来。CSDN开源夏令营是一次非常棒的活动，能够让学生提前进入实战，了解软件开发的初步知识。对开源社区来说，也是一次非常有益的社区互动活动。希望这个活动可以继续，关注RT-Thread、嵌入式开发的同学可以关注动向。

当前智能化设备是一个备受关注的领域，针对这一领域的特点，RT-Thread也相应的做出了积极的响应，所以这个版本开始加入sensor的应用框架（APP/算法<-->sensor framework<-->RT-Thread device driver<-->硬件外设）。希望在小型化的RT-Thread操作系统基础上融合智能化相关的技术，让RT-Thread成为这方面可选的OS系统之一。RT-Thread操作系统的sensor框架也尝试新的实现方式，即采用C++的方式来实现（当然也会考虑C方面的兼容，无疑C++的面向对象特性会更好，所以最终选择了C++），在这个基础上也可能融合其他的一些生态技术，例如ARM mbed平台上的一些社区组件技术。所以这个发布版本中既包括sensor框架，也包括了C++底层的一些基础支撑。

这个版本是RT-Thread 2.0.0系列正式版本的候选版本，正式版本预计会在年底正式发布，距离正式版本还会加入更完善的一些支撑（例如各种传感器驱动）。也计划2014年11月22日，在上海浦东举行RT-Thread嵌入式系统沙龙活动，欢迎大家关注并参与进行RT-Thread方方面面的技术交流。具体时间、地点再另行通知，欢迎关注@RT-Thread微博获得最新的消息。

背景成长

记录下RT-Thread0.3.x的成长

先解释几个常见问题：

1.RT-Thread从哪里而来？

RT-Thread RTOS，Kernel部分完成于2006年上半年，创始人源于国内一老牌RTOS：DOOLOO RTOS，甚至是BSP一些结构都源于DOOLOO RTOS。但与DOOLOO RTOS明显不同的是，Kernel完全重新编写，突出的是实时性和小而灵活，并且引入了内核的对象模型以摒弃内核对象的与动态内存管理器无关化。

2.RT-Thread用于商业产品&工程，版权如何界定？

RT-Thread RTOS内核部分完全由我们编写，无其他版权问题，可以放心在商业产品&工程中使用。对于把RT-Thread使用于商业产品中，我们承诺永久不收费（使用人拥有使用权，使用用途责任请自行承担）。另外有两点需要注意：

- RT-Thread RTOS代码原始版权属于RT-Thread所有。

-在商业产品&工程中使用RT-Thread RTOS，请在产品说明书上明确说明使用了RT-Thread，如有串口输出，请在系统启动显示RT-Thread的版本信息。如使用了RT-Thread RTGUI，请保留RT-Thread LOGO。

3.RT-Thread RTOS由谁开发，由谁维护？

目前RT-Thread RTOS由国内RT-Thread工作室开发及维护

4.RT-Thread RTOS是否已经在产品中使用？稳定度&BUG情况如何？

目前已经有数家公司使用RT-Thread RTOS做为他们的系统平台，在上面进行产品开发，稳定性表现不错。

就如同没有100%的完美事物一样，BUG是存在的，上来我们会努力尽快修正。

5.我能加入到RT-Thread的开发者队伍中吗？

能！

我们欢迎任何对RTOS感兴趣的人，不管你是学生或资深嵌入式系统开发工程师。RT-Thread的开发人员通常依赖于论坛、邮件、GTalk进行联系交流，由于目前上海的开发人员比较多一些，所以会不定期的在上海举行开发者聚会。

6. RT-Thread依靠什么持续发展下去，能够盈利吗？

目前RT-Thread的发展主要依赖于大家的兴趣爱好，大多数都是在业余时间进行开发的。以后会通过技术支持、组件定制、组件开发、辅助工具等方式进行盈利。从几大开源软件来看，商业支持是软件持续发展不可或缺的一部分，所以我们希望能够有更多的公司选择RT-Thread RTOS做为系统平台，这个对于公司、对于整个RT-Thread社区都是双赢的局面。对于公司，能够获得免费的RTOS套件，同时也能够推动着这个RTOS套件不断的朝着稳定的方向发展。对于我们，有公司支持的发展无疑会令RT-Thread的发展更上一层楼，当然也意味着以后的支持费用有着落啦。

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问题完了，开始进入0.3.x系列的主题。在对外发布上，相信大家已经看到了，RT-Thread已经进入了0.3.x的密集发布周期。RT-Thread/STM32F103VB已经发布了0.3.0系列的3个beta版本，RT-Thread/STM32F103ZE已经发布了0.3.0系列的2个beta版本，RT-Thread/LPC2148已经发布了一个0.3.0系列的beta版本。接下来会考虑发布RT-Thread/LM3S的第一个beta版本(汗一个，刚发过了的板子有些硬件问题，返修了)...

这些版本，大多数上会包含：Kernel + FinSH shell + Filesystem + LwIP等。

0.3.0系列，RT-Thread还包括两大内容：

-编程指南文档

- RTGUI图形界面系统

编程指南一直在修订，比较遗憾文笔有限，所以文档还请大家不要太挑剔，有什么建议欢迎大家提出来。关于编程指南，还要提一句的是，这份文档是一份编程的指南，在RT-Thread上编程需要考虑的地方都会提出来。但是，它并不是一份代码分析的文档，虽然它可能会提到内部的一些大致结构框架，但它不会对代码进行一行行分析，所以请大家多多注意。

另外的RTGUI组件，会是以后的重点任务，目前的打算是在现有的STM32F103ZE开发板上实现一套可用的手持终端设备，当然也依然延续RT-Thread的习惯，这套东西会以开源的形式释放出来。在s3c2410/2440上，这套GUI表现得是相当不错的，面向对象的设计，独立的控件对象模型，留给了用户最大的可扩展性。

其他的，caoxulong的x86分支在整理完毕后也会放到0.3.0这个分支上来，通过这个分支大家可以完全摒弃开发板，在PC或VMWare/QEMU上体验RT-Thread。LPC系列分支，苦于目前开发板不足，所以进展慢一些，上次发布的RT-Thread /LPC2148 0.3.0 beta1也只能包含SD卡、以太网口驱动框架，这个系列会把wyoujtg/风城少主的LPC2106的移植合并进来。

文件系统这块现在代码已经发布出来了，其实里面还包括另外一个分支的：DFS-FAT，这个分支就如同DFS一样，是我们自己编写的，也能够支持NandFlash等介质上的坏块管理，写了很多个测试例子在测，等通过压力测试后会取代目前的DFS-EFSL发布出来。