μCOS代码移植到了RT-Thread工程笔记

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：https://github.com/rt-thread/rt-thread；
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。
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。
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：
osinit(&err);初始化μc/os-ⅱ，对这个函数的调用必须在调用osstart（）函数之前。
分动态和静态方法，
动态方法：
rt_thread_create();
rt_thread_delete();
静态方法：
rt_thread_init();
rt_thread_detach();
ostaskcreate();
ostaskdel();
osstart();真正开始运行多任务。
rt_thread_startup(tid);
任务挂起与恢复
ostasksuspend();
rt_thread_suspend(tid);
ostaskresume ();
rt_thread_resume (tid);
操作系统进入/退出“临界区”的功能代码：
os_enter_critical();
rt_enter_critical ();
os_exit_critical();
rt_exit_critical ();
enter isr
osintenter ();
rt_interrupt_enter();
osintexit ();
rt_interrupt_leave();
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：
ostimedly();延时ticks
rt_thread_delay ();延时ticks
ostimedlyhmsm ();延时（时分秒毫秒）
事件：
μc/os-ⅱ
功能
信号量
互斥信号量
事件标志组
消息邮箱
消息队列
建立事件
ossemcreate();
osmutexcreate();
osflagcreate();
osmboxcreate();
osqcreate();
删除事件
ossemdel ();
osmutexdel ();
osflagdel ();
osmboxdel ();
osqdel ();
等待事件
ossempend();
osmutexpend();
osflagpend();
osmboxpend();
osqpend();
发送事件
ossempost();
osmutexpost();
osflagpost();
osmboxpost();
osqpost();
无等待获得事件
ossemaccept();
osmutexaccept();
osflagaccept();
osmboxaccept();
osqaccept();
查询事件状态
ossemquery();
osmutexquery();
osflagquery();
osmboxquery();
osqquery();
rt-thread
功能
信号量
互斥信号量
事件标志组
消息邮箱
消息队列
建立事件
静态方法：
rt_sem_init();
动态方法：
rt_sem_create();
静态方法：
rt_mutex_init ();
动态方法：
rt_mutex_create ();
静态方法：
rt_event_init ();
动态方法：
rt_event_create ();
静态方法：
rt_mb_init ();
动态方法：
rt_mb_create ();
静态方法：
rt_mq_init ();
动态方法：
rt_mq_create ();
删除事件
静态方法：
rt_sem_detach();
动态方法：
rt_sem_delete();
静态方法：
rt_mutex_detach ();
动态方法：
rt_mutex_delete ();
静态方法：
rt_event_detach ();
动态方法：
rt_event_delete ();
静态方法：
rt_mb_detach ();
动态方法：
rt_mb_delete ();
静态方法：
rt_mq_detach ();
动态方法：
rt_mq_delete ();
等待事件
rt_sem_take();
rt_mutex_take();
rt_event_recv();
rt_mb_recv();
rt_mq_recv();
发送事件
rt_sem_release();
rt_mutex_release();
rt_event_send();
rt_mb_send_wait();
rt_mq_send();
rt_mq_urgent();
无等待获得事件
rt_sem_trytake();
rt_mb_send();
查询事件状态
其他
rt_sem_control();
执行cmd，目前函数里面只有一个rt_ipc_cmd_reset实现
rt_mutex_control();
目前函数直接返回err:
return -rt_error;
rt_event_control();
执行cmd，目前函数里面只有一个rt_ipc_cmd_reset实现
rt_mb_control();
执行cmd，目前函数里面只有一个rt_ipc_cmd_reset实现
rt_mq_control();
执行cmd，目前函数里面只有一个rt_ipc_cmd_reset实现
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。