RT-Thread 5.0, et realtidsoperativsystem (RTOS) til IoT-enheder, er blevet udgivet. Systemet er blevet udviklet af et fællesskab af kinesiske udviklere siden 2006 og er i øjeblikket portet til næsten 200 platforme, chips og mikrocontrollere baseret på x86, ARM, MIPS, C-SKY, Xtensa, ARC og RISC-V arkitekturer. Den minimalistiske RT-Thread (Nano) version kræver kun 3 KB Flash og 1,2 KB RAM for at køre. For IoT-enheder med rigelige ressourcer tilbydes en fuldt fungerende version, der understøtter pakkeadministration, konfigureringsværktøjer, netværksstack, biblioteker med grafisk grænseflade, stemmegenkendelsessystemer, databasesystemer, netværkstjenester og scriptmotorer. Koden er skrevet i C og distribueres under Apache 2.0 licensen.
Platformfunktioner:
- Understøttelse af arkitekturer:
- ARM Cortex-M0/M0+/M3/M4/M7/M23/M33 (understøttede mikrocontrollere omfatter producenter som ST, Winner Micro, MindMotion, Realtek, Infineon, GigaDevice, Nordic, Nuvoton, NXP).
- ARM Cortex-R4.
- ARM Cortex-A8/A9 (NXP).
- ARM7 (Samsung).
- ARM9 (Allwinner, Xilinx, GOKE).
- ARM11 (Fullhan).
- MIPS32 (Loongson, Ingenic).
- RISC-V RV32E/RV32I[F]/RV64[D] (sifive, Canaan Kendryt, bouffalo_lab, Nuclei, T-Head).
- ARC (SYNOPSYS)
- DSP (TI).
- C-Sky.
- x86.
- Udvidelig modulær arkitektur, der muliggør oprettelse af et miljø, der er velegnet til systemer med begrænsede ressourcer (minimumskrav — 3 KB Flash og 1,2 KB RAM).
- Understøttelse af forskellige standardgrænseflader til softwareudvikling, såsom POSIX, CMSIS, C++ API. En separat lag RTduino udvikles for at sikre kompatibilitet med API'er og biblioteker fra Arduino-projektet.
- Mulighed for udvidelse gennem et pakke- og komponentbaseret system.
- Understøttelse af applikationsudvikling til højtydende databehandling.
- Fleksibel strømbesparende styringssystem, der muliggør automatisk at sætte enheder i dvaletilstand og dynamisk styre spænding og frekvens afhængigt af belastningen.
- Understøttelse af hardware til kryptering og dekryptering, levering af biblioteker med forskellige kryptografiske algoritmer.
- Standardiseret grænseflade for adgang til perifere enheder og ekstra udstyr.
- Virtuel filsystem og tilgængelighed af drivere for filsystemer som FAT, UFFS, NFSv3, ROMFS og RAMFS.
- Protokolstack for TCP/IP, Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, NB-IoT, 2G/3G/4G, HTTP, MQTT, LwM2M osv.
- Et system til fjernlevering og installation af opdateringer, der understøtter kryptering og verifikation ved digital signatur, genoptagelse af afbrudt installation, genopretning efter fejl, tilbagerulning af ændringer osv.
- Et system med dynamisk indlæselige kernelmoduler, der muliggør separat bygning og udvikling af kernelkomponenter, og dynamisk indlæsning af disse, når behovet opstår.
- Understøttelse af forskellige tredjepartspakker, såsom Yaffs2, SQLite, FreeModbus, Canopen osv.
- Mulighed for direkte kompilering af BSP-pakken (Board Support Package) med komponenter til støtte for en bestemt hardwareplatform og dens indlæsning på boardet.
- Tilstedeværelsen af en emulator (BSP qemu-vexpress-a9), der muliggør udvikling af applikationer uden brug af fysiske boards.
- Understøttelse af standardkompilatorer og udviklingsværktøjer som GCC, MDK Keil og IAR.
- Udviklingen af et eget integreret udviklingsmiljø, RT-Thread Studio IDE, der gør det muligt at skabe og debugge applikationer, indlæse dem på boards og administrere indstillinger. Plugins til udvikling af programmer til RT-Thread er også tilgængelige for Eclipse og VS Code.
- Tilstedeværelsen af et konsolinterface Env, der forenkler oprettelsen af projekter og konfigurationen af miljøet.
Operativsystemet består af tre grundlæggende lag:
- Kernen, der muliggør udførelse af opgaver i realtid. Kernen tilbyder universelle grundlæggende primitive, der dækker områder som låshåndtering og datasynkronisering, opgaveplanlægning, trådadministration, signalbehandling, meddelelseskøer, timerstyring og hukommelsesstyring. Hardware-specifikke funktioner er implementeret på libcpu- og BSP-niveauet, som inkluderer nødvendige drivere og kode til understøttelse af CPU.
- Komponenter og tjenester, der arbejder oven på kernen og tilbyder sådanne abstraktioner som virtuel filsystem, undtagelseshåndteringssystem, lager i nøgle/værdi-format, kommandolinjegrænseflade FinSH, netværksstak (LwIP) og netværksrammer, biblioteker til støtte for enheder, lydundersystem, trådløs stak, komponenter til støtte for Wi-Fi, LoRa, Bluetooth, 2G/4G. Den modulære arkitektur muliggør tilslutning af komponenter og tjenester afhængigt af ens opgaver og tilgængelige hardware-ressourcer.
- Programmer, der er tilgængelige i pakker. Funktionelle komponenter og funktionsbiblioteker distribueres og installeres i form af pakker. I øjeblikket inkluderer repository over 450 pakker, der tilbyder alt fra grafiske grænseflader, multimediaapplikationer og netværksapplikationer til robotstyringssystemer og machine learning-baserede håndterere. Pakkerne indeholder også motorer til at organisere programudførelse på sprog som Lua, JerryScript, MicroPython, PikaScript og Rust (rtt_rust).
Blandt de nye funktioner i version 5.0 kan man fremhæve betydelige forbedringer i understøttelsen af multikernede og multitrådede systemer (for eksempel er netværksstakken og filsystemerne tilpasset til at arbejde i multitrådet tilstand, scheduler'en er opdelt i varianter til enkeltkerne- og SMP-systemer). Implementering af TLS (Thread Local Storage) er tilføjet. Understøttelsen af Cortex-A chips er forbedret. Understøttelsen af 64-bit systemer er betydeligt forbedret (TCP/IP stakken og filsystemerne er valideret til 64-bit systemer). Komponenter til styring af Flash-hukommelse er integreret. Værktøjet til driverudvikling er redesignet.
Kilde: opennet.ru
