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4 分钟

【STM32单片机】RT-Thread 01 - 内核与线程

2024-10-16

2024-11-08

学习笔记

操作系统

/

RT-Thread

/

STM32

/

嵌入式软件

裸机开发与操作系统的区别#

裸机开发#

单一任务（阻塞式）
手动分配资源
缺乏抽象层
灵活性、实时性较高

操作系统#

多任务调度
自动资源管理
硬件抽象层

RT-Thread的线程#

线程的概念#

在RT-thread中，线程是最小的工作单元。每个线程负责一个任务。RT-Thread根据线程的优先级决定哪个任务先完成.。

RT-Thread 支持多达 256 个优先级。0是最高的优先级。

线程的组成部分#

线程控制块：线程的名字，线程要执行的任务，线程的优先级，线程的状态
线程栈：保存临时数据
入口函数：线程的任务内容

线程的状态#

线程有五种工作状态：

初始状态：线程创建还未使用
就绪状态：线程准备好，但是没有拿到资源
运行状态：线程正在执行任务，占用CPU
挂起状态：线程暂时停止工作
关闭状态：线程的任务完成了，线程结束，不再使用

线程的优先级#

RT-Thread支持256个优先级

时间片#

时间片是线程允许工作的时间。如果多个线程的优先级相同，则根据”时间片“，执行完任务A后再执行任务B，轮询进行。

RT-Thread工程#

RT-Thread项目创建#

RT-Thread工程创建完毕，硬件底层还没有初始化，需要我们自己进行配置

点击CubeMX_Setting进行联调

CubeMX完成RCC、时钟树、串口、工程选项等关键配置后，生成代码，关闭CubeMX

在RT-Thread Studio中生成了CubemxI相关文件

进行编译后，出现一个小bug

这个时候，需要我们将API更换掉

对cubemx文件夹下的main.c进行分析，发现被进行了弱定义

转到RT-thread重定义的main.c

结论：RT-Thread对Hal库进行了硬件层的抽象

RT-Thread初始化默认集成了Shell

创建线程#

函数API

1
rt_thread_t rt_thread_create(const char *name,
2
                             void (*entry)(void *parameter),
3
                             void       *parameter,
4
                             rt_uint32_t stack_size,
5
                             rt_uint8_t  priority,
6
                             rt_uint32_t tick)

程序实现

1
#include <rtthread.h>
2

3
/*创建线程*/
4
static rt_thread_t tid1 = RT_NULL;
5

6
/*定义入口函数*/
7
static void thread1_entry(void  *parameter)
8
{
9
    int count = 0;
10
    while(1){
11
        rt_kprintf("Thread1 is running, count:%d\n",count);
12
        count++;
13
        rt_thread_delay(1000);
14
    }
15
}
16

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int main(void)
18
{
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    /*创建线程1*/
20
    //tid为线程id，线程名称为thread1,入口函数为thread1_entry，入口参数为RT_NULL即无入口参数
21
    //堆栈空间设置为1024
22
    //优先级为20
23
    //时间片为10
24
    tid1 = rt_thread_create("thread1",
25
                             thread1_entry,RT_NULL,
26
                             1024,20, 10);
27

28
    /*启动线程*/
29
    if(tid1 != RT_NULL){//判断身份id是否为空
30
        rt_thread_startup(tid1);//激活线程
31
    }
32
    return 0;
33
}

编译后烧写

实验结果：线程在循环运行

rt_thread_delay()的作用：

休眠当前进程，释放CPU资源

将任务挂起

rt_thread_delay(1000)即任务以1000ms周期运行

注意：

时间片是允许运行的时间

rt_thread_delay作用是运行的周期，并且是非阻塞的。

多线程创建

1
#include <rtthread.h>
2

3
/*创建线程*/
4
static rt_thread_t tid1 = RT_NULL;//储存线程信息
5
static rt_thread_t tid2 = RT_NULL;//储存线程信息
6

7
/*线程1入口函数*/
8
static void thread1_entry(void  *parameter)
9
{
10
    int count = 0;
11
    while(1){
12
        rt_kprintf("Thread1 is running, count:%d\n",count);
13
        count++;
14
        rt_thread_delay(1000);
15
    }
16
}
17
/*线程2入口函数*/
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static void thread2_entry(void  *parameter)
19
{
20
    int count = 0;
21
    while(1){
22
        rt_kprintf("Thread2 is running, count:%d\n",count);
23
        count++;
24
        rt_thread_delay(1000);
25
    }
26
}
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28
int main(void)
29
{
30
    /*创建线程1*/
31
    tid1 = rt_thread_create("thread1",
32
                             thread1_entry,RT_NULL,
33
                             1024,20, 10);
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35
    /*创建线程1*/
36
    tid2 = rt_thread_create("thread2",
37
                             thread2_entry,RT_NULL,
38
                             1024,20, 10);
39
    /*启动线程*/
40
    if(tid1 != RT_NULL){rt_thread_startup(tid1);}//线程1不为空，激活线程
41
    if(tid2 != RT_NULL){rt_thread_startup(tid2);}//线程2不为空，激活线程
42
    return 0;
43
}