[發明專利]一種基于D1-H的RT-THREAD駐留系統

在審

• 申請號: 202310083953.8
• 申請日: 2023-02-06
• 公開（公告）號: CN116107629A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 李志嬡;王宜懷;王旭昊;孟雪;徐佳蕊;張露;劉肖;李春亭
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G06F8/76
• 分類號: G06F8/76;G06F8/73
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 殷海霞

本申請提供一種基于D1?H的RT?THREAD駐留系統，系統包括：用戶User模塊、BIOS模塊，其中BIOS模塊包括硬件抽象層、RTOS層、API層，所述RTOS層包括RT?Thread內核、線程管理單元、同步與通信單元、時鐘管理單元、內存管理單元。硬件抽象層包括驅動構建、軟件構件、BootLoader。API層包括驅動構件接口、軟件構件接口、RTOS服務調用接口。本申請的優勢及給用戶帶來的體驗在于：能夠降低編程門檻、提高應用程序的可移植性和提高編譯速度；分析了RT?Thread駐留后的啟動流程并以同步與通信為例，設計了駐留測試實驗，測試結果證明了RT?Thread駐留的可行性。

技術領域

本申請涉及芯片技術領域，尤其涉及一種基于D1-H的RT-THREAD駐留系統。

背景技術

在多線程的嵌入式系統開發時常常使用實時多任務操作系統(Real?TimeOperating?System，簡稱RTOS)，但進行RTOS應用程序開發時，仍有諸多問題：(1)不同種類的RTOS體系結構不一致，編程門檻高；(2)嵌入式終端種類繁多，RTOS的移植存在一定的難度，同時當硬件更換或軟件遷移時需調整應用程序實現兼容，成本高；(3)RTOS與用戶程序綁定，影響編譯效率，并且內核程序可能被誤改，影響系統穩定和抗干擾能力。若能物理隔離開RTOS的機器碼與用戶程序，同時又不影響用戶程序使用RTOS提供的服務，則可降低編程難度，節省用戶程序的編譯時間。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提出一種基于D1-H的RT-THREAD駐留系統，本申請能夠針對性的解決現有的問題。

基于上述目的，本申請提出了一種基于D1-H的RT-THREAD駐留系統，包括：

用戶模塊、BIOS模塊，其中BIOS模塊包括硬件抽象層、RTOS層、API層，所述RTOS層包括RT-Thread內核。

進一步地，所述RTOS層還包括線程管理單元、同步與通信單元、時鐘管理單元、內存管理單元。

進一步地，所述硬件抽象層包括驅動構建、軟件構件、BootLoader單元。

進一步地，所述API層包括驅動構件接口、軟件構件接口、RTOS服務調用接口。

進一步地，所述RTOS層使用RISC-V計時器作為時間滴答，上下文切換直接在任務切換函數中實現，不使用軟件中斷。

進一步地，所述系統中，將RT-Thread內核提供的服務函數放置于BIOS程序的API表，即數組ComponentFun中，由User程序對所述服務函數重定義，使得User程序可調用RT-Thread黑河提供的服務函數。

進一步地，在所述User程序中創建Os_Self_API.h頭文件，放置重定義后的RT-Thread原型函數和相關數據類型以及結構體；

在Os_United_API.c中對服務函數二次封裝，形成統一的接口并存放于Os_United_API.h中。

進一步地，所述RT-Thread內核的啟動過程包括：

(1)相關資源初始化：首先初始化板級硬件，包括初始化時間滴答和堆空間；其次初始化延時阻塞列表；最后初始化調度器，先初始化線程就緒列表為空，然后初始化當前線程控制塊指針為空；

(2)創建主線程和空閑線程：主線程用于創建各種應用線程；空閑線程默認是最低優先級，當內核無用戶線程可執行時將執行空閑線程；

(3)啟動調度器：調度器啟動時，從線程就緒列表中尋找到優先級最高的線程并投之運行。