RT-Thread Nano 3.1.3 正式发布

RT-Thread Nano 是 RT-Thread 的一版极简版实时内核,近几年来随着 RT-Thread 完整版迅速发展,小伙伴们把越来越多的目光聚焦到完整版上,从而淡化了对 Nano 版本的关注。但是在一些场合下,使用Nano版本更为合适。

Nano版本 VS. 完整版本

在做应用时,选择完整版本还是 Nano 版本?应该如何去选择呢?

RT-Thread完整版不仅仅是一个实时内核,还具备丰富的中间层组件,包括如文件系统、图形库等较为完整的中间件组件,具备低功耗、安全、通信协议支持和云端连接能力的软件平台,适用于需要使用RT-Thread的丰富功能,如各类外设、物联网组件、软件包等的场景。

RT-Thread Nano是一个极简的硬实时内核,系统开源,也是一款可裁剪的、抢占式实时多任务的 RTOS。它还具备体积小、启动快速、实时性高、占用资源小等特点,可用于家电、消费电子、医疗设备、工控等领域大量使用的 32 位 ARM 入门级 MCU 的场合。适用于系统资源紧张或是项目功能较为简单,仅需使用RTOS内核,无需丰富功能的场景。

从上图中可以看出RT-Thread Nano的架构:

  • 极简版硬实时内核(可裁剪):内核包含线程管理、时钟管理、中断管理、内存管理、线程间同步与通信等功能,满足轻量级操作系统的基本要求。除此之外,内核对象可裁剪,开发者可根据需求来自定义所需的内核对象。

  • libcpu(CPU移植文件,对应相应的芯片架构) :Nano 中 libcpu 所支持的 CPU 主要是资源相对小一点的芯片架构(如 ARM,RISC-V),这部分内容来自完整版本 libcpu 的一部分。

  • FinSH 组件(可选配):是 RT-Thread 的 Shell 命令行组件,可实现命令行交互,满足简单调试需求。该版本的 FinSH 可以不再基于 device 框架进行移植,并且可以随时开启与关闭。

多途径下载

RT-Thread Nano 3.1.3 集成在多种 IDE 内部,可供小伙伴们下载的途径有:Keil MDK、STM32 CubeMX、RT-Thread Studio、或是直接 从官网下载源码压缩包

在各大 IDE 中的下载教程请在文档中心查看。

从官网下载的 rtthread-nano 3.1.3 源码压缩包的目录结构如下所示,基本与完整版的目录保持一致:

文件夹名称 说明
bsp 示例代码
components/finsh FinSH 组件源码,仅在移植FinSH时使用
docs 说明文档
include 头文件目录
libcpu CPU 移植文件,支持 ARM、RISC-V 架构
src RT-Thread Nano 内核源码

RT-Thread 3.1.3版本与之前版本最大的区别就是 不再包含device框架,finsh 移植也不依赖于device。其他的更新内容均从完整版本 3.1.3 同步而来,详细的修改请看 ChangeLog.md.

文档中心增加 Nano 版块

文档中心增加了Nano 版块,提供一系列的介绍、移植与移植原理的文档供大家参阅,小伙伴们可以根据这些文档做自己的移植:

  • 《RT-Thread Nano 简介》

  • 《基于 Keil MDK 移植 RT-Thread Nano》

  • 《基于 IAR 移植 RT-Thread Nano》

  • 《基于 CubeMX 移植 RT-Thread Nano》

  • 《移植 RT-Thread Nano 到 RISC-V》

  • 《RT-Thread Nano 配置》

  • 《RT-Thread Nano 移植原理》

  • 《在 RT-Thread Nano 上添加控制台与 FinSH》

Nano的特点

RT-Thread Nano 最大的特点是:极致简单、极致小巧、开源免费。

代码简单

Nano 与 完整版不同的是,Nano 代码纯净且简洁,在使用上又一次降低了门槛:

  • 无 Scons 构建系统

  • 无 Env 配置工具、无需 Kconfig

  • 无 device 框架

移植简单

由于 Nano 的极简特性,使 Nano 的移植过程变得极为简单。添加 Nano 源码到工程,就已完成 90% 的移植工作。在 Keil MDK 与 Cube MX 中集成了 Nano 的软件包,可以一键下载加入到工程,而在RT-Thread Studio中,则可以基于某款芯片创建Nano的工程。

我们不仅提供了针对不同平台(MDK/IAR/CubeMX/RISC-V)的Nano移植教程,还提供了移植原理的文档,较为详细的讲解了移植的原理,如下是libcpu移植部分(黄色)与板级移植部分(绿色)在启动时的体现:

移植文件目录说明图:

详细内容请移步至文档中心查看。

配置简单

Nano的内核是可裁剪的,可通过修改 Nano 的配置文件 rtconfig.h实现(在 KEIL 与 CubeMX 中有配置面板),该文件中列出了内核中的所有宏定义,有些默认没有打开,如需使用,打开即可使用,如下图所示是Nano在 MDK中的配置界面,可以直接打钩使能以及修改参数值。具体的配置可见文档中心 Nano 版块的《RT-Thread Nano 配置》教程。

极致小巧

资源占用小:Nano 对 RAM 与 ROM 的开销非常小,在支持 semaphore 和 mailbox 特性,并运行两个线程 (main 线程 + idle 线程) 情况下,ROM 和 RAM 依然保持着极小的尺寸,RAM 占用约 1K 左右,ROM 占用 3.5K 左右。

注意:如果需要丰富的组件、驱动以及软件包等功能,则建议使用 RT-Thread 完整版,不建议在 Nano 版本上移植完整版本的组件。

开源免费(Apache 2.0)

RT-Thread Nano 实时操作系统遵循 Apache 许可证 2.0 版本,可以免费在商业产品中使用,不需要公布应用程序源码,没有潜在商业风险。

写在最后

不久之后,RT-Thread Nano 版本还将在 RT-Thread Studio 上实现无缝对接,可直接基于芯片生成 Nano 的工程,0 行代码即可实现 Nano 移植!除此之外,在 RT-Thread Studio IDE 上,基于 Nano 进行 FinSH 组件的移植也是非常简单,只需点一点鼠标,打开 FinSH 功能,就能自动生成驱动,轻松完成移植。敬请期待!

文档中心地址: https://www.rt-thread.org/document/site/

参考消息: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwMzA2NzI1Ng==&mid=2655159195&idx=1&sn=b9e2b59786b7521536e241922758c990&chksm=8d63398cba14b09a515a19d53e1d2c17da1ad27b990c0ffe9c57d7d21693cf729f0561a7bb3a&token=2116687312&lang=zh_CN#rd

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