前言
接觸 rt-thread 已有半年,混論壇也5個半月了,期間遇到過各種奇奇怪怪的棘手問題,有過尷尬,也自信曾經(jīng)提供過比較妙的應(yīng)對方案。所以產(chǎn)生了將一些典型的使用技巧匯總分享出來的想法,遂有此篇。
PS: 接觸 rt-thread一年多了,這篇文章也經(jīng)歷了多次增補
入門篇
Q1. 剛下載的 SDK 啥也沒干,編譯沒錯,為啥程序跑不起來?
如果使用 keil + env 環(huán)境,下載源碼后的**第一件事就是 `menuconfig`** ;
如果使用 RT-Studio ,創(chuàng)建項目后的**第一件事就是打開 Settings** ;
把其中所有配置頁面所有配置項全瀏覽一遍,取消掉所有不相干的配置,最后只留一個內(nèi)核。
先保證最小系統(tǒng)跑起來,用點燈程序驗證最小系統(tǒng)運行正常。然后再添加自己需要用到的功能和底層外設(shè)等等。
Q2. 剛下載的 SDK 啥也沒干,編譯沒錯,為啥程序跑起來 hard fault on thread?
**同上**
Q3. 剛下載的 SDK 啥也沒干,編譯為啥報錯了?
**同上**
內(nèi)核篇
Q1. RT_NAME_MAX 定義多少合適
原則上越少越省內(nèi)存,以內(nèi)核對象 100 個為例,一個對象名占用 8 字節(jié),總共是 800 字節(jié)。但是考慮到 `struct rt_object` 結(jié)構(gòu)體定義,后面跟了兩個 rt_uint8_t 型變量。
RT_NAME_MAX 可以定義成 2n + 2
Q2. RT_DEBUG
如非必要,不要開啟內(nèi)核調(diào)試。除非,你真的想學(xué)習(xí)內(nèi)核,或者調(diào)試內(nèi)核的問題。
Q3. 線程棧大小定義多少合適?
這個問題和應(yīng)用有很大關(guān)系,如果僅僅是一個最小內(nèi)核系統(tǒng),除了 idle 線程,沒有使用其它中斷和應(yīng)用,256 也將將夠。如果添加了應(yīng)用代碼,還有中斷和消息機制。建議 1024 起步。
Q4. 怎么快速計算 GET_PIN 返回的編號?
我們知道,芯片的 GPIO 分組往往是從 PA 開始,往后依次是 PB PC PD PE ... PZ。往往的,每組端口或者是 16bit 或者是 8bit (分別對應(yīng) 16 個 IO 和 8 個 IO)。下面給出 `GET_PIN` 的簡化公式:
16bit 是 `(X - A) * 16 + n`
> A10 就是 10.
C9 就是 2*16+9=41.
H1 就是 7*16+1=113.
8bit 是 `(X - A) * 8 + n`
這個公式別忘啊,別忘了!
PS: 有種,他們的引腳號編碼很奇特,比如 RA6M4 ,見[【開發(fā)板評測】Renesas RA6M4開發(fā)板之GPIO、IIC(模擬)]( https://club.rt-thread.org/ask/article/36fe553196532ddd.html ) 第二節(jié)部分。
Q5. 硬定時器、軟定時器、硬件定時器,傻傻分不清楚
rt-thread 內(nèi)核定義了軟件定時器,和硬件定時器不同,硬件定時器需要占用一個定時器外設(shè),還有各種比較、捕獲等功能。軟件定時器僅僅是簡單的設(shè)定一個時間,時間 timeout 的時候執(zhí)行我們設(shè)定的回調(diào)函數(shù)。
rt-thread 定義的軟件定時器還細(xì)分兩種,“硬定時器” “軟定時器”,前一種是在 SysTick 中斷中執(zhí)行回調(diào)函數(shù)的,多數(shù)用于線程內(nèi)置定時器,應(yīng)用層也可以用,但是要時刻謹(jǐn)記它的回調(diào)函數(shù)是在中斷中執(zhí)行的。
后一種,是在一個線程中運行的,應(yīng)用層對定時精度要求不是很高的可以用這種,但是也要注意“定義定時器和執(zhí)行定時器回調(diào)函數(shù)的線程是兩個不同的線程!”
Q6. 消息隊列池申請多少內(nèi)存合適?
rt_err_t rt_mq_init(rt_mq_t mq, const char *name, void *msgpool, rt_size_t msg_size, rt_size_t pool_size, rt_uint8_t flag);
rt_mq_t rt_mq_create(const char *name, rt_size_t msg_size, rt_size_t max_msgs, rt_uint8_t flag)
如果使用 `rt_mq_create` 創(chuàng)建消息隊列,消息隊列池自動根據(jù)消息體大小 `msg_size` 和消息隊列最多容納的消息數(shù)量 `max_msgs` 計算。
但如果使用 `rt_mq_init` 初始化消息隊列,消息隊列池的內(nèi)存 `msgpool` 需要用戶提供,這個時候,需要注意消息池內(nèi)存大小 `pool_size`。根據(jù)下面的公式計算得出:
`(RT_ALIGN(msg_size, RT_ALIGN_SIZE) + sizeof(struct rt_mq_message*)) * max_msgs`
其中,`msg_size` 是消息體大小,`max_msgs` 是消息隊列中最多消息容量。
Q7. 使用消息隊列注意
雖然 `rt_mq_send` `rt_mq_send_wait` `rt_mq_urgent` `rt_mq_recv` 幾個 api 有 size 參數(shù),但是請嚴(yán)格按照 `rt_mq_init` `rt_mq_create` 中的 msg_size 參數(shù)值傳遞相等的實參值。***千萬不要隨意改變 size 參數(shù)的數(shù)值***。
換種說法,別用消息隊列直接發(fā)變長數(shù)據(jù)。
Q8. INIT_xxx_EXPORT 宏詳解
當(dāng)初接觸 rt-thread 第一個讓我感觸的地方就是,main 函數(shù)里沒有初始化配置,上來直接就是一個單獨的線程。而,其它線程都通過 INIT_APP_EXPORT 自動啟動了。
rt-thread 一共定義了 6 個啟動階段,
/* board init routines will be called in board_init() function */
#define INIT_BOARD_EXPORT(fn) INIT_EXPORT(fn, "1")
/* pre/device/component/env/app init routines will be called in init_thread */
/* components pre-initialization (pure software initilization) */
#define INIT_PREV_EXPORT(fn) INIT_EXPORT(fn, "2")
/* device initialization */
#define INIT_DEVICE_EXPORT(fn) INIT_EXPORT(fn, "3")
/* components initialization (dfs, lwip, ...) */
#define INIT_COMPONENT_EXPORT(fn) INIT_EXPORT(fn, "4")
/* environment initialization (mount disk, ...) */
#define INIT_ENV_EXPORT(fn) INIT_EXPORT(fn, "5")
/* appliation initialization (rtgui application etc ...) */
#define INIT_APP_EXPORT(fn) INIT_EXPORT(fn, "6")
其中, INIT_BOARD_EXPORT 運行在任務(wù)調(diào)度器啟動前,也是唯一任務(wù)調(diào)度器運行前被執(zhí)行的。這里是外設(shè)初始化配置階段。
其余幾個階段都是任務(wù)調(diào)度器啟動以后,由 main 線程(標(biāo)準(zhǔn)版,如果使用了 main 線程)負(fù)責(zé)執(zhí)行。
這些階段并不是完全固定,有些是可以調(diào)整的,例如,我曾經(jīng)把 lcd 的初始化從 DEVICE 提前到 BOARD ,而把 emwin 的初始化放到 PREV 。還在 ENV 階段初始化了一些消息隊列等等。
大部分情況下,以上幾個階段可以完成所有定義的初始化工作。但是,也難免出現(xiàn)沖突的可能。
例如,github [#5194]( https://github.com/RT-Thread/rt-thread/pull/5194 ) 上的這個 pr。里面還提供了很多反應(yīng)這個問題的鏈接。以及很多人提出的解決方案。
個人認(rèn)為,啟動順序在同一級的,而且之間有依賴/互斥關(guān)系的兩個部分。這種情況,應(yīng)要求開發(fā)者自己注意調(diào)整代碼執(zhí)行順序,把兩個部分初始化過程寫到同一個函數(shù)里,由開發(fā)者自己維護依賴關(guān)系。
Q9. 怎么通過 rt_thread_suspend rt_thread_resume 掛起喚醒某線程
盡量不要這么做,在 rt-thread 里,一個線程進(jìn)入 suspend 態(tài)有兩種情況,一種是時間片耗盡自動讓出 cpu;一種是等待資源阻塞讓出 cpu。兩個線程之間并沒有完整透明的了解對方當(dāng)前狀態(tài)的途徑。
假如某線程 A 想顯式掛起線程 B,但是,A 并不知道 B 當(dāng)前是運行中讓出 cpu,還是等待資源中已經(jīng)處于掛起狀態(tài),還是資源可用正在從掛起態(tài)被喚醒過程中。所以,不明就里地掛起其它線程的做法是危險的。
筆者唯一能想到的,就是 B 線程執(zhí)行任務(wù)比較多,自己不會主動出讓 cpu。而且,它的線程優(yōu)先級比較低,某高優(yōu)先級線程 A 在某種條件下使得 B 掛起。但是這樣線程 B 勢必會影響到 idle 線程。
其實,這種場景,完全可以使用線程間同步機制實現(xiàn),線程 B 通過發(fā)信號給 A 而掛起自己;線程 A 再通過另外一個信號喚醒線程 B。
曾經(jīng)以為自己能找到直接使用這倆 api 的方式,有一天,突然想到 rt-thread 的 ipc 都是針對性的,因信號量掛起的,不可能因為郵箱被喚醒。因為時間片耗盡掛起的線程也別想著會被什么資源喚醒。掛起和喚醒具有唯一性。
Q10. list_thread 或 ps 查看線程狀態(tài)不對?
1. error 列的線程錯誤沒有多少參考價值,0 是正常,-2 表示超時,執(zhí)行一個 `rt_thread_mdelay` 就變 -2 了。但并不表示有錯誤。目前還沒有看到賦值有其它錯誤值的代碼。
2. status 列代表當(dāng)前線程狀態(tài)。但是呢,因為 list_thread 或 ps 兩條命令是在 tshell 線程執(zhí)行的,所以 tshell 線程肯定是 running ;idle 線程不可能被掛起,肯定顯示的是 ready;其它線程可能會出現(xiàn) ready,但是多數(shù)時候是 suspend。但是這并不表示其它線程一直是 suspend 不被調(diào)度了。
Q11. 定時器可以執(zhí)行長時間操作?
如上所說,rt-thread 中有三種定時器,每種定時器有各自的特點
硬件定時器:回調(diào)函數(shù)在中斷里,不建議直接執(zhí)行長時間操作。
硬定時器:同樣也是在中斷執(zhí)行回調(diào)函數(shù),不建議直接執(zhí)行長時間操作。
軟定時器:由定時器線程執(zhí)行調(diào)用回調(diào)函數(shù)的軟定時器,是具有執(zhí)行長時間操作的理論基礎(chǔ)的。定時器線程同樣是一個線程,它也有自己的線程棧,優(yōu)先級等。如果某些操作是獨立的,把它們放到某特定線程里和在定時器線程運行是沒區(qū)別的。
但是,目前定時器線程處理軟定時器的方式不適合執(zhí)行長時間操作。需要進(jìn)行修改后才能做到。具體修改方法見 rt-thread優(yōu)化系列(三)軟定時器的定時漂移問題分析
注意:定時器線程的優(yōu)先級需要根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整;若有多個軟定時器,回調(diào)函數(shù)執(zhí)行都比較長,必然存在某回調(diào)被延遲執(zhí)行的可能性,這個是無法避免的。
Q12. "Function[xxx] shall not be used in ISR" 錯誤是怎么回事兒?
以及類似的錯誤 "Function[xxx] shall not be used before scheduler start"
詳見 rt-thread心法系列(一)那些你必須知道的幾類 api
開發(fā)環(huán)境篇
Q1. 改變 env 或者 RT studio 下載源
rt studio 內(nèi)置了 env 環(huán)境,studio 可能也是借助 env 實現(xiàn)下載更新組件的。有些第三方組件的主倉庫在 github 上,這樣就難為了很多小伙伴,經(jīng)常因為訪問不了 github 而出現(xiàn)下載更新失敗。其實官方提供了鏡像下載的方式,鏡像倉庫在 gitee 上,我們需要切換 env 下載方式為鏡像下載。見此文章 RT-Studio 切換鏡像服務(wù)器下載

文章中 **RTT_逍遙** 大佬提供了個命令 `menuconfig -s` ,這個命令也可以,查看 menuconfig 的幫助信息可以得到詳細(xì)說明。
Q2. 生成 MDK5 項目,配置變了怎么辦?
當(dāng)執(zhí)行 `scons --target=mdk5` 的時候,scons 從當(dāng)前目錄下的 "template.uvprojx" 文件為模版生成 "project.uvprojx" 項目配置文件。
我們修改項目配置,啟用了 "Use MicroLIB" "Browse Information" "GNU extensions" 等等之后,重新生成可能導(dǎo)致之前的修改丟失,可以通過修改 "template.uvprojx" 文件
"0" 為 "1"
"0" 為 "1"
"0" 為 "1"
還比如,有人問,“[用Scons 生成keil工程時, 如何導(dǎo)入sct文件?]( https://club.rt-thread.org/ask/question/433781.html )”
打開 "template.uvprojx" 文件找到 “ScatterFile” 的位置,修改里面的文件路徑及文件名就可以了。
`.boardlinker_scriptslink.sct`
其它可類比。
Q3. 修改 scons 使用的編譯器
找到 rtconfig.py 文件,一般和 rtconfig.h 文件同目錄,文件開頭有幾個變量
# toolchains options
ARCH='arm'
CPU='cortex-m4'
CROSS_TOOL='gcc'
分別定義了,cpu 核架構(gòu),版本,以及使用的交叉編譯工具鏈平臺。目前支持 gcc keil iar 三種平臺。
接下來,針對每一種平臺,使用不同的交叉編譯工具鏈及其安裝路徑
最后是每種交叉編譯工具鏈編譯選項。
通過修改 `CROSS_TOOL='gcc'` 的定義可以修改編譯器。
Q4. env 下的兩種界面配置姿勢
他人都說 studio 好,我卻獨衷心 env。
以前只知道 menuconfig,從此還有一個 `scons --pyconfig`。
論壇 mysterywolf 大佬發(fā)現(xiàn)的這個命令,像撿到一個寶,不習(xí)慣 menuconfig 的童鞋,喜歡 studio 配置可以點點點的童鞋,你們可以回來繼續(xù)使用 env 啦!

修改完,點 SAVE -》關(guān)閉。
還支持搜索跳轉(zhuǎn),點 Jump to...,彈出界面里輸入搜索內(nèi)容,Search。

選項里可以直接配置,或者雙擊跳回原菜單位置。
比 studio 或 menuconfig 里的功能一點兒不少,還更方便操作啦。
Q5. menuconfig 找不到需要的在線包怎么辦?
執(zhí)行 `pkgs --upgrade` 命令,注意!不是 `pkgs --update` !
前一條命令用于更新 env 自帶的 RT-Thread online packages 包列表信息。后者用于下載、更新、刪除選擇的包。
Q6. RT-Studio 怎么修改編譯選項?
在 env 環(huán)境下,每個 bsp 根目錄下都有個 rtconfig.py 文件,里面是各種開發(fā)環(huán)境下交差編譯工具鏈配置(上文有提及過)。
修改了 rtconfig.py 文件后,使用 scons 編譯直接使用的修改后的配置;使用 keil 開發(fā)需要執(zhí)行 `scons --target=mdk5`,把新修改同步更新到 keil 項目配置文件里。
如果使用 RT-Studio 呢?。
1. 修改 RT-Studio 里的編譯配置,需要按照 eclipse 的方式來。右鍵項目》》屬性》》C/C++ 構(gòu)建》》設(shè)置》》工具設(shè)置,在這里可以修改的有 c 編譯器選項、c++ 編譯器選項、鏈接器選項,blablabla 眼花繚亂的不一定能改對,小心謹(jǐn)慎,多加練習(xí)吧。
2. 使用 `scons --target=eclipse`,更新 RT-Studio 項目配置文件。需要注意的是,執(zhí)行這個命令前先關(guān)掉 RT-Studio ,然后打開 env 切換到項目目錄下,刪掉 ".cproject" 項目文件,最后修改 rtconfig.py 文件后執(zhí)行 `scons --target=eclipse`。
Q7. 添加第三方 lib 及其搜索路徑
添加 lib 和路徑也需要在 rtconfig.py 文件里修改,修改 LFLAGS 變量,增加庫 `-lxxx` 。修改 LPATH 添加庫搜索路徑。
修改 rtconfig.py 之后按照上一小節(jié)的操作步驟刷新一下 IDE 工程文件。
還有一些 lib 是跟隨軟件包組件添加的,修改軟件包目錄下的 Scronscript 文件,
pathlib = [cwdlib + '/Lib']
group = DefineGroup('STemWin2RTT', src, depend = [''], CPPPATH = path, LIBS=['STemWin532_CM4_OS_Keil_ot'], LIBPATH = pathlib)
`pathlib` 用于添加 lib 文件路徑。
“DefineGroup” 定義組時,增加兩個參數(shù) `LIBS=['STemWin532_CM4_OS_Keil_ot'], LIBPATH = pathlib` 分別指定庫名稱和庫路徑。
Q8. 添加頭文件包含路徑
因為 rt-thread 源碼默認(rèn)是 scons 自動化開發(fā)環(huán)境。源碼中有大量的 Scronscript 腳本文件,這些文件控制著源碼文件是否參與編譯,增加哪些頭文件搜索路徑
`src += ['xxxx.c']` 添加源碼文件。
`path += [cwd + '/ports']` 添加頭文件路徑。
外設(shè)驅(qū)動篇
Q1. USB Host 不識別 U 盤等設(shè)備
詳見 [rt-thread STM32F4 usbhost 調(diào)試筆記](https://club.rt-thread.org/ask/article/2878.html)
這里還有另外兩位大佬提供的修改方案,可以都嘗試一下。或者集眾家之長,前一段時間我按照兩位大佬的也修改了一下,感覺都是可以兼容的,暫未發(fā)現(xiàn)問題。
PS: STM32 系列的芯片,可能要求 USBHOST 時鐘頻率是 48MHz ,這個要注意。
Q2. NAND Flash 驅(qū)動
[gitee](https://gitee.com/thewon/rt_thread_repo) 有完整代碼
Q3. 移植 yaffs2 文件系統(tǒng)
配合上面的 nand flash 驅(qū)動使用。
[gitee](https://gitee.com/thewon/rt_thread_repo) 有完整代碼
Q4. 更高效的串口驅(qū)動框架 serialX
請移步系列文章,從理論提出到實現(xiàn),到實踐驗證,測試程序,用法demo,全套的。
rt-thread 驅(qū)動篇(一) serialX 框架理論
rt-thread 驅(qū)動篇(二) serialX 理論實現(xiàn)
rt-thread 驅(qū)動篇(三) serialX 壓力測試
rt-thread 驅(qū)動篇(四)serialX 多架構(gòu)適配
rt-thread 驅(qū)動篇(五)serialX 小試牛刀
使用篇
Q1. 串口通訊數(shù)據(jù)被分多次接收了,怎么辦?
首先說明,串口是一種流設(shè)備,無協(xié)議接口。它收到一個字節(jié)給你一個字節(jié),收到兩個字節(jié)給你兩個字節(jié)。如果你的數(shù)據(jù)是整齊的 16 個字節(jié),而且想每收 16 個字節(jié)串口驅(qū)動給你個信號,這就難為人了。還有一種情況是,前后兩次不同的數(shù)據(jù)被拼接在一起了。
這個時候,需要我們在應(yīng)用層進(jìn)行處理?;蛘呤嵌ㄩL包,或者定義包頭包尾,包長度等等。下面給出我在論壇上多次分享過的代碼,這個是帶包頭包尾的,在這個基礎(chǔ)上可以修改成其它各種形式包協(xié)議的。
rt_uint8_t *recvbuf = RT_NULL;
static struct serial_configure uart_conf = RT_SERIAL_CONFIG_USER;
rt_uint8_t *datbuf = RT_NULL;
rt_size_t rcv_off = 0, recv_sz = 1024, tmp = 0;
rt_size_t dat_off = 0, dat_len = 0, i;
rt_tick_t _speed_ctrl = 0;
recvbuf = rt_malloc(128);
rt_memset(recvbuf, 0, 128);
datbuf = rt_malloc(32);
rt_memset(datbuf, 0, 32);
busif_speed_ctrl = rt_tick_get();
rt_sem_init(&rx_sem, "bifrx", 0, 0);
dev_busif = rt_device_find("uart1");
if (dev_busif == RT_NULL)
{
rt_kprintf("Can not find device: %sn", "uart1");
return;
}
if (rt_device_open(dev_busif, RT_DEVICE_OFLAG_RDWR | RT_DEVICE_FLAG_INT_RX |
RT_DEVICE_FLAG_STREAM) == RT_EOK)
{
rt_device_set_rx_indicate(dev_busif, busif_rx_ind);
}
while(1) {
rt_sem_take(&rx_sem, RT_WAITING_FOREVER);
recv_sz = rt_device_read(dev_busif, -1, &recvbuf[rcv_off], 128-rcv_off);
if (recv_sz > 0) {
rt_kprintf("data: %dn", recv_sz);
if (rcv_off == 0) {
i = 0;
while ((recvbuf[i] != 0x1A) && (i < recv_sz)) i++; // find header
if (i == 0) {
rcv_off = recv_sz;
} else if (i < recv_sz) {
rcv_off = recv_sz-i;
rt_memcpy(recvbuf, &recvbuf[i], recv_sz-i);
} else { // no header
rcv_off = 0;
continue;
}
} else {
rcv_off += recv_sz;
}
if (rcv_off < 2) { // data not enough
continue;
}
dat_len = recvbuf[1];
if (dat_len > 16) { // error length
rcv_off = 0;
dat_len = 0;
continue;
}
if (rcv_off >= (dat_len + 3)) { // len enough
float val = 0;
AdcVal adc_val;
if (recvbuf[9+2] != 0x1B) { // find tailer error
dat_len = 0;
rcv_off = 0;
continue;
}
tmp = rcv_off-(dat_len + 3);
_speed_ctrl = rt_tick_get();
if (/*busif_busy > 0 || */(_speed_ctrl - busif_speed_ctrl < 100)) {
busif_busy--;
if (tmp > 0) {
rt_memcpy(recvbuf, &recvbuf[dat_len + 3], tmp);
rcv_off = tmp;
} else {
rcv_off = 0;
}
dat_len = 0;
continue;
}
switch(recvbuf[2]){ // map function type id
case 1:
adc_val.type = FUNC_DCV;
break;
case 2:
adc_val.type = FUNC_DCI;
break;
default: // unsupport type id
if (tmp > 0) {
rt_memcpy(recvbuf, &recvbuf[dat_len + 3], tmp);
rcv_off = tmp;
} else {
rcv_off = 0;
}
dat_len = 0;
rt_kprintf("error type: %dn", adc_val.type);
continue;
break;
}
rt_memcpy(datbuf, recvbuf+4, 7); // change str 2 float
datbuf[7] = 0;
rt_kprintf("%sn", datbuf); // 數(shù)據(jù)域 ,可以是字符串,可以是十六進(jìn)制數(shù)據(jù)
// 其它數(shù)據(jù)處理
....
// prepare next package 準(zhǔn)備下一包
if (tmp > 0) {
rt_memcpy(recvbuf, &recvbuf[dat_len + 3], tmp);
rcv_off = tmp;
} else {
rcv_off = 0;
}
dat_len = 0;
}
}
}
項目代碼,神明保佑,別被老板看到
Q2. 線程間傳輸不定長數(shù)據(jù)
有兩種消息機制可以傳輸數(shù)據(jù),郵箱和消息隊列。以下是一些使用建議:
- 郵箱傳輸?shù)氖嵌ㄩL 32bit 數(shù)據(jù),或者是一個整型值,或者是一個地址;
- 消息隊列的可伸縮性更強,而且有隊列,消息體大小由用戶決定,但是,一經(jīng)初始化,消息體大小也是固定長度的了。
- 對于某些不同類型數(shù)據(jù),每種數(shù)據(jù)長度固定,而且各種類型數(shù)據(jù)長度差別不是很多的情況,我們可以使用聯(lián)合體代替結(jié)構(gòu)體。這樣消息體的長度也是固定的,以最長長度為準(zhǔn)。
- 用郵箱傳遞內(nèi)存地址,這樣不限定數(shù)據(jù)長度,但是要求每一次郵箱必須被接收方接收。發(fā)送方申請內(nèi)存,接收方釋放內(nèi)存。如果出現(xiàn)郵箱發(fā)送失敗,由發(fā)送方釋放內(nèi)存。
- 用消息隊列傳遞內(nèi)存地址,比郵箱的優(yōu)勢就在于它能緩存多個地址,降低發(fā)送失敗的風(fēng)險。
- pipe 管道或 ringbuffer。pipe 內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也是 ringbuffer。雖然可以讀寫任意長度數(shù)據(jù),但是,這樣又將數(shù)據(jù)變成流了。需要讀取方根據(jù)事先約定的協(xié)議進(jìn)行解析拆分。還有個缺陷是它沒有消息機制,寫方需要單獨發(fā)消息通知接收方,或者,接收方死等這個數(shù)據(jù)。鑒于這種方式必須用鎖,不適合中斷和線程之間的數(shù)據(jù)傳輸。
Q3. 插上 U 盤怎么通知應(yīng)用程序?
[gitee](https://gitee.com/thewon/rt_thread_repo) 有完整代碼,主要修改在 hub.c 和 udisk.c 兩個文件
Q4. 怎么優(yōu)雅的掛載多種存儲設(shè)備?
內(nèi)存、片上 flash 、片外 spi flash、sd 卡、U盤... 各式各樣的的設(shè)備,掛載的文件系統(tǒng)也可能不一而足。怎么優(yōu)雅的把多種設(shè)備掛載到文件系統(tǒng)就是個需要考慮的問題了。
1. 掛載 rom 根文件系統(tǒng),同時創(chuàng)建其它可讀寫文件系統(tǒng)掛載點。
2. 其它設(shè)備分別掛載到 rom 文件系統(tǒng)的掛載點上。
Q5. rom 文件系統(tǒng)
rt-thread 源碼目錄下 “components/dfs/filesystems/romfs” 有個 romfs.c 文件,是 rom 文件系統(tǒng)配置模板文件,拷貝它到你的應(yīng)用目錄下,修改 `_root_dirent` 定義??梢詣?chuàng)建只讀文件。
RT_WEAK const struct romfs_dirent _root_dirent[] =
{
{ROMFS_DIRENT_DIR, "dummy", (rt_uint8_t *)_dummy, sizeof(_dummy) / sizeof(_dummy[0])},
{ROMFS_DIRENT_FILE, "dummy.txt", _dummy_txt, sizeof(_dummy_txt)},
};
或者,只有目錄
RT_WEAK const struct romfs_dirent _root_dirent[] =
{
{ROMFS_DIRENT_DIR, "mnt", RT_NULL, 0},
{ROMFS_DIRENT_DIR, "usr", RT_NULL, 0},
{ROMFS_DIRENT_DIR, "var", RT_NULL, 0},
};
有了只讀文件系統(tǒng),可以很方便擴展掛載很多其它文件系統(tǒng)。
Q6. 絲滑掛載設(shè)備
在嵌入式里很多存儲設(shè)備是焊接到電路板上的存儲芯片。如果我們有在存儲芯片上掛載文件系統(tǒng)的需求,出廠生產(chǎn)必須有方式對存儲設(shè)備進(jìn)行格式化。為此,可能難倒一大批流水線工人。可以使用下面的流程進(jìn)行掛載。
result = dfs_mount(mtd_dev->parent.parent.name, "/usr", "yaffs", 0, 0);
if (result == RT_EOK)
{
rt_kprintf("Mount YAFFS2 on NAND successfullyn");
}
else
{
result = dfs_mkfs("yaffs", mtd_dev->parent.parent.name);
if (result == RT_EOK)
{
result = dfs_mount(mtd_dev->parent.parent.name, "/usr", "yaffs", 0, 0);
}
else
{
rt_kprintf("Mount YAFFS2 on NAND failedn");
return -RT_ERROR;
}
rt_kprintf("Mount YAFFS2 on NAND successfullyn");
}
掛載失敗,直接格式化,有些比較暴力,但是不需要人工格式化存儲設(shè)備了。
Q7. 如何自動掛載文件系統(tǒng)
兩種方式:一種是通過配置,啟用 RT_USING_DFS_MNTTABLE 。這種方式需要使用者自己實現(xiàn)一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組 `const struct dfs_mount_tbl mount_table[]` 。
另一種就是自己寫代碼掛載不同設(shè)備。我喜歡這一種,因為這樣我可以使用上一小節(jié)提到的設(shè)計。
Q8. assertion failed at function:rt_xxxxx
問題是我沒調(diào)用 `rt_xxxxx` 函數(shù)啊?!
這種問題分兩種:
一種是,確定這個函數(shù)在運行中正常調(diào)用的,例如:(tid != RT_NULL) assertion failed at function:rt_applilcation_init,可以確定的是 `rt_applilcation_init` 函數(shù)運作于線程調(diào)度器啟動前,這個時候肯定不會是多線程非法寫了內(nèi)存引起的??梢源_定是因為 `rt_thread_create` 函數(shù)調(diào)用返回了空指針。那么,問題來了,堆初始化成功了嗎?內(nèi)存有多大?
另外一種是,沒有調(diào)用那個函數(shù)的地方,但是提示這個函數(shù)參數(shù)檢測出錯。這種情況大概率是 PC 指針飛了。走到了不應(yīng)該走到的位置。
定位問題方法請見下節(jié)。
Q9. hard fault on thread: xxx
考慮了很久,要不要把這個加進(jìn)來。出現(xiàn)這個錯誤提示的可能性太多了。從現(xiàn)象上看也分兩類,一類比較確定的,程序走到這個位置必然出現(xiàn);一類不太確定,每次運行可能現(xiàn)象不一樣。
- 環(huán)境搭建問題,系統(tǒng)移植有缺陷引起的。
- 線程棧太小,線程棧爆棧。
- 數(shù)組越界、野指針、函數(shù)參數(shù)傳參錯誤...
- 邏輯性錯誤,內(nèi)存釋放后還有可能被使用。多發(fā)生在外設(shè)的接收緩存上。
但是,上面這些只是扯淡,并不能定位到錯誤位置。定位問題是個方法論范疇的概念。每個人都應(yīng)該有自己熟悉的一套做法,我的想法請見 rt-thread 工具講解系列(二) 之 如何排查系統(tǒng) bug
Q10. 怎么定義變量到指定內(nèi)存位置?
非 gcc 版
- 定義一個宏
#ifndef __MEMORY_AT
#if (defined (__CC_ARM))
#define __MEMORY_AT(x) __attribute__((at(x)))
#elif (defined (__ARMCC_VERSION) && (__ARMCC_VERSION >= 6010050))
#define __MEMORY_AT__(x) __attribute__((section(".ARM.__AT_"#x)))
#define __MEMORY_AT(x) __MEMORY_AT__(x)
#else
#define __MEMORY_AT(x)
#warning Position memory containing __MEMORY_AT macro at absolute address!
#endif
#endif
- 使用 `uint8_t blended_address_buffer[480*272*2] __MEMORY_AT(0xC0000000);`
gcc 版
- 修改鏈接文件
/* Program Entry, set to mark it as "used" and avoid gc */
MEMORY
{
CODE (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 1024k /* 1024KB flash */
RAM1 (rw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 192k /* 192K sram */
RAM2 (rw) : ORIGIN = 0x10000000, LENGTH = 64k /* 64K sram */
SDRAM (rw): ORIGIN = 0xC0000000, LENGTH = 8092k /* 1024KB sdram */
}
SECTIONS
{
... /* 忽略其它內(nèi)容 */
.sdram :
{
KEEP(*(.sdram_section))
} >SDRAM
}
- 定義一個宏
#ifndef __MEMORY_AT
#define __MEMORY_AT(x) __attribute__((section(".#x")))
#endif
- 使用 `uint8_t blended_address_buffer[480*272*2] __MEMORY_AT(sdram_section);`
gcc 版本是把變量分配到某 section ,距離地址還有查一點兒。當(dāng)多個變量放到同一個 section 的時候,它們的順序就不保證了。這種情況只能多定義一些 section。
Q11. 結(jié)構(gòu)體字節(jié)對齊
__packed struct __packed_struct{
...
};
struct __attribute__((packed)) __packed_struct{
...
};
struct __packed_struct{
...
} __attribute__((packed));
#pragma pack(push, n)
struct __packed_struct{
...
};
#pragma pack(pop)
keil 里可以這么寫,其它開發(fā)環(huán)境下有差異。gcc 不支持 `__packed` 的寫法
最后的寫法,可以指定按照 n 個字節(jié)對齊,n 是一個具體是常數(shù),常用的有 1 2 4 8 ...
Q12. unaligned access 是怎么出現(xiàn)的?
據(jù)我所知,當(dāng)取指令的時候要求比較嚴(yán)格,編譯器也往往把指令做了對齊處理。如果出現(xiàn)非對齊訪問,多半是 pc 指針異常了。
還有一種情況,有人說 ARMv7-M 架構(gòu)設(shè)計的時候,0xC0000000-0xDFFFFFFF 這個地址段默認(rèn)要求必須 4字節(jié)(數(shù)據(jù)總線寬度)對齊訪問。如果這片內(nèi)存有個壓縮的結(jié)構(gòu)體變量,對此變量讀寫也可能出現(xiàn) unaligned access 錯誤。解決方法如下:
1. 修改 MPU 讓這個區(qū)域變成正常儲存器
/* Configure the MPU attributes as WT for SRAM */
LL_MPU_ConfigRegion(LL_MPU_REGION_NUMBER1, 0x00, 0xC0000000UL,
LL_MPU_REGION_SIZE_16MB | LL_MPU_REGION_FULL_ACCESS | LL_MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE |
LL_MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE | LL_MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE | LL_MPU_TEX_LEVEL1 |
LL_MPU_INSTRUCTION_ACCESS_DISABLE);
2. 映射 SDRAM 到別的地址.(0x60000000, 如果你外掛 NOR Flash,這個方法行不通)
RCC-> APB2ENR | = RCC_APB2ENR_SYSCFGEN;
SYSCFG-> MEMRMP | = SYSCFG_MEMRMP_SWP_FMC_0;
3. 取消未對齊訪問檢測
編譯器添加 `–no_unaligned_access` 編譯選項。
有人介紹這個選項的時候說“強制編譯對齊”或者“禁用未對齊訪問支持”,個人認(rèn)為這種說法不正確,因為,結(jié)構(gòu)體還是按照咱們的想法按照字節(jié)對齊的,只是在訪問這個數(shù)據(jù)的時候換了種方式,不用4字節(jié)(數(shù)據(jù)總線寬度)對齊的方式訪問了。添加這個選項,恰恰是支持了未對齊數(shù)據(jù)訪問。
支持未對齊數(shù)據(jù)訪問的基于 ARM 體系結(jié)構(gòu)的處理器,包括:
- 基于 ARMv6 體系結(jié)構(gòu)的所有處理器
- 基于 ARMv7-A 和 ARMv7-R 體系結(jié)構(gòu)的處理器。
不支持未對齊數(shù)據(jù)訪問的基于 ARM 體系結(jié)構(gòu)的處理器,包括:
- 基于 ARMv6 以前版本的體系結(jié)構(gòu)的所有處理器
- 基于 ARMv7-M 體系結(jié)構(gòu)的處理器。
Q13. STM32F767 怎么使用 PersimmonUI?
不止 STM32F767,可以使用 PersimmonUI 芯片可以很多,詳情見獨立文章 STM32F767 使用 PersimmonUI 及其它芯片使用可行性分析
結(jié)束語
本人能力有限,文中難免有錯誤,或者方法錯誤。望各位同仁不吝賜教。
拜謝拜謝
此寶典不定期更新,希望有朝一日能破萬條。
審核編輯:湯梓紅
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