从μCOS-Ⅱ到RT-Thread移植笔记

Fillmore

公司项目原先使用μCOS-II，但是μCOS存在商业使用付费问题，故而我们转向用国产开源免费RTOS RT-Thread替代，花了一天半的时间将原来的μCOS代码移植到了RT-Thread上面。下面分移植方法和API对应表两部分讲下方法。

一、移植方法
软件环境：Win7+MDK5.18.0
硬件环境：STM32F103
1.从GitHub下载RT-Thread源码
2.将1步骤下载的源码打开，目录如下：

其中bsp目录下面,可以看到很多开发板工程目录，如下图：

项目主控是stm32f1系列的，选择stm32f10x这个目录下的工程作为基础版本。

3.基础工程框架下，将我们原有的工程文件添加进来，除去μCOS-II相关源码。
原来基于μCOS-II的相关源码目录如下：

os_cfg.h:μCOS-II系统相关的一些宏开关定义（如是否使能事件、mailbox、信号量及队列等）、系统参数定义（如每秒tick数、任务栈大小定义等），对应RT-Thread里面的rtconfig.h。

这个目录下面是与处理器相关的代码，os_cpu_a.asm 文件通过 Thumb2 指令实现的一些中断服务函数等，例如 voidOS_CPU_PendSVHandler(void) 处理上下文切换异常等；对应到RT-Thread里面的context_rvds.S 这个文件。os_cpu_c.c文件实现任务栈初始化和一些钩子函数（如空闲任务和systick等），对应到RT-Thread里面的 cpuport.c。

需要说明的是启动文件context_rvds.S里面定义了两个中断服务函数跟stm32f10x_it.c里面是重复的，分别是HardFault_Handler和PendSV_Handler，移植的时候需要屏蔽掉stm32f10x_it.c里面相应的部分。

这个目录下是与处理器无关的文件，对应RT-Thread根目录下src里面的内容。

在移植的时候，先将以上与μCOS-II相关的源码全部删除，把我们工程其他源码放在 \bsp\stm32f10x\src 这个路径下，keil工程建立在 \bsp\stm32f10x 这里。
Keil工程目录如下：

• Startup目录下是stm32和RT-Thread的启动文件，主要是中断向量表及中断服务函数定义，堆栈和PC指针的相关初始化。
• USER 目录下是我们的产品业务实现相关文件，包括 main.c 文件。
• RTT 目录下是RT-Thread源码，就是RT-Thread根目录下 src 里面的内容。
  

zhongsandaoren

顶楼主，不错不错

ccstc

是不是楼主原创的？不是请注明转载，另外发完整或转载完整

dreambox

ccstc 发表于 2018-12-26 11:51
是不是楼主原创的？不是请注明转载，另外发完整或转载完整

楼主是官方工作人员

nibia

好像官方有ucos转rtthread的 自动化工具 ，之前听说过

其实还是容易转换的。基本功能差不多。  

TKZXJ

谢谢分享了

Fillmore

4.使用RTT的接口修改掉原来的一些系统调用，具体如下：
单纯地替换接口是比较容易的（详见后面API对应表），只是在移植的过程中需要了解μCOS-II和RT-Thread在工程涉及的部分存在哪些差异，并按照RT-Thread的方式来更新这些地方。例如uart 的使用，以及系统的启动过程等。
说明一下uart驱动的移植，涉及到两个驱动文件：usart.c 和 serail.c ；在 serail.c 中定义了初始化、打开设备、数据收发等接口，由于接口中都是动态分配缓存的（ rtconfig.h 里面可以配置系统是否使用动态分配内存，但是关掉这个宏之后 serail.c 中相关接口会报错，因为函数定义被屏蔽掉了），所以需要打开 RT_USING_HEAP 这个宏定义。打开这个宏之后，我们来看看系统启动：
startup_stm32f10x_hd.s中

在SystemInit()中初始化时钟频率中断向量表位置等。
components.c中

rtthread_startup()启动RT-Thread。
详细看看rtthread_startup()里面的工作：
rt_hw_board_init() 板子初始化工作;
rt_show_version() 显示版本信息;
rt_system_timer_init() 定时器初始化;
rt_system_scheduler_init() 任务调度器初始化;
rt_application_init() 用户自定义的任务;
rt_system_timer_thread_init() 定时器线程初始化;
rt_thread_idle_init() 空闲任务初始化;
rt_system_scheduler_start() 开始任务调度;
            任务调度开始之后，OS就启动好了，之后程序都在OS的管理下运行了。
接着说uart驱动，因为打开了RT_USING_HEAP，我们需要对系统堆进行初始化：
    rt_system_heap_init((void*)HEAP_BEGIN,(void*)SRAM_END);//其中HEAP_BEGIN为堆起始地址，SRAM_END为结束地址
根据自己的MCU进行定义：

这样定义 heap 范围应将 startup_stm32f10x_hd.s 中 heap size 改为0。
然后是uart硬件层初始化
    rt_hw_usart_init();//注册设备（uart1~uart5）
    rt_console_set_device(RT_CONSOLE_DEVICE_NAME);//使能RT_CONSOLE_DEVICE_NAME//这个宏定义的uart口打印。

采用轮询方式发送，中断方式接收数据


5. 任务的创建与删除
RT-Thread的任务管理分静态方法和动态方法，静态方法：

只能调用静态方法删除任务：

动态方法：

只能调用动态方法删除任务：

rt_err_t rt_thread_delete(rt_thread_tthread);
其他诸如SPI等驱动及事件、信号量等处理不再赘述。

Fillmore

二、μCOS-II与RT-Thread API对应表：(左侧μCOS-Ⅱ，右侧RT-Thread)
任务创建与删除：

任务挂起与恢复

操作系统进入/退出“临界区”的功能代码：

ENTER ISR

任务优先级：
μC/OS-Ⅱ和RT-Thread都是值越小优先级越高，但优先级数不同，μC/OS-Ⅱ支持最多64级，RT-Thread支持最多256级。

任务延时：

事件：
μC/OS-Ⅱ

RT-Thread




整个移植过程就这样，最后谈下RT-Thread。
接触RT-Thread之后，个人还是蛮喜欢的，入门很快，编码风格很好。它是一个分层的操作系统，有丰富的系统组件，例如LwIP轻型TCP/IP协议栈、文件系统等，使用方便。

开发过程中对RT-Thread与μCOS最大的不同体验一个是在RT-Thread中的静态和动态方法的区分，另一个是内存安全性方面。以前项目跑在μCOS上很多double free的问题，μCOS不做任何警告，完全看不出来有什么问题，只是时间久了，系统复位；移植到RT-Thread上之后double free系统会assert，一次性解决了好些bug。
本文作者：小燕_lillian，努力的程序媛

jianbo513

不错，支持楼主！！！

adslmorisong

正在努力学RTT，谢谢楼主。

xckhmf

上面的这个对比很不错！