انتشار RT-Thread 5.0، یک سیستم عامل بلادرنگ (RTOS) برای دستگاه های اینترنت اشیا منتشر شد. این سیستم از سال 2006 توسط جامعه ای از توسعه دهندگان چینی توسعه یافته است و در حال حاضر به تقریبا 200 برد، تراشه و میکروکنترلر مبتنی بر معماری های x86، ARM، MIPS، C-SKY، Xtensa، ARC و RISC-V منتقل شده است. ساخت مینیمالیستی RT-Thread (Nano) برای کار کردن فقط به 3 کیلوبایت فلش و 1.2 کیلوبایت رم نیاز دارد. برای دستگاه های اینترنت اشیا که از نظر منابع بسیار محدود نیستند، یک نسخه کامل ارائه شده است که از مدیریت بسته، پیکربندی، پشته شبکه، بسته هایی با پیاده سازی رابط گرافیکی، سیستم های کنترل صوتی، DBMS، خدمات شبکه و موتورهای اجرا پشتیبانی می کند. اسکریپت ها کد به زبان C نوشته شده و تحت مجوز آپاچی 2.0 توزیع شده است.
ویژگی های پلتفرم:
- پشتیبانی معماری:
- ARM Cortex-M0/M0+/M3/M4/M7/M23/M33 (میکروکنترلرهای تولیدکنندگانی مانند ST، Winner Micro، MindMotion، Realtek، Infineon، GigaDevic، Nordic، Nuvoton، NXP پشتیبانی می‌شوند).
- ARM Cortex-R4.
- ARM Cortex-A8/A9 (NXP).
- ARM7 (سامسونگ).
- ARM9 (Allwinner، Xilinx، GOKE).
- ARM11 (فولان).
- MIPS32 (Loongson، Ingenic).
- RISC-V RV32E/RV32I[F]/RV64[D] (Sifive، Canaan Kendriyt، bouffalo_lab، Nuclei، T-Head).
- ARC (SYNOPSYS)
- DSP (TI).
- سی-اسکای.
- x86
- معماری ماژولار توسعه پذیر که به شما امکان می دهد محیطی مناسب برای سیستم هایی با منابع محدود ایجاد کنید (حداقل نیاز - 3 کیلوبایت فلش و 1.2 کیلوبایت رم).
- پشتیبانی از رابط های استاندارد مختلف برای توسعه برنامه، مانند POSIX، CMSIS، C++ API. لایه RTduino به طور جداگانه برای سازگاری با API پروژه آردوینو و کتابخانه ها در حال توسعه است.
- امکان گسترش از طریق سیستم پکیج ها و قطعات پلاگین.
- پشتیبانی از توسعه برنامه برای پردازش اطلاعات با کارایی بالا.
- سیستم مدیریت توان انعطاف پذیر که به شما امکان می دهد دستگاه را به صورت خودکار در حالت خواب قرار دهید و به صورت دینامیکی ولتاژ و فرکانس را بسته به بار کنترل کنید.
- پشتیبانی سخت افزاری برای رمزگذاری و رمزگشایی، ارائه کتابخانه ها با الگوریتم های رمزنگاری مختلف.
- رابط یکپارچه برای دسترسی به دستگاه های جانبی و تجهیزات اضافی.
- سیستم فایل مجازی و در دسترس بودن درایورهای فایل سیستمی مانند FAT، UFFS، NFSv3، ROMFS و RAMFS.
- پشته پروتکل برای TCP/IP، اترنت، Wi-Fi، بلوتوث، NB-IoT، 2G/3G/4G، HTTP، MQTT، LwM2M و غیره.
- سیستمی برای تحویل از راه دور و نصب به‌روزرسانی‌ها که از رمزگذاری و تأیید با استفاده از امضای دیجیتال، از سرگیری نصب قطع شده، بازیابی از خرابی، بازگرداندن تغییرات و غیره پشتیبانی می‌کند.
- سیستمی از ماژول های هسته بارگذاری شده پویا که به شما امکان می دهد اجزای هسته را به طور جداگانه بسازید و توسعه دهید و در صورت نیاز آنها را به صورت پویا بارگذاری کنید.
- از بسته های شخص ثالث مختلف مانند Yaffs2، SQLite، FreeModbus، Canopen و غیره پشتیبانی می کند.
- امکان کامپایل مستقیم بسته BSP (بسته پشتیبانی هیئت مدیره) با اجزایی برای پشتیبانی از یک پلت فرم سخت افزاری خاص و بارگذاری آن بر روی برد.
- در دسترس بودن یک شبیه ساز (BSP qemu-vexpress-a9) که به شما امکان می دهد بدون استفاده از بردهای واقعی برنامه ها را توسعه دهید.
- پشتیبانی از کامپایلرهای رایج و ابزارهای توسعه مانند GCC، MDK Keil و IAR.
- توسعه محیط توسعه یکپارچه خود RT-Thread Studio IDE، که به شما امکان می دهد برنامه ها را ایجاد و اشکال زدایی کنید، آنها را روی بردها بارگذاری کنید و تنظیمات را مدیریت کنید. افزونه های توسعه برای RT-Thread برای Eclipse و VS Code نیز موجود است.
- وجود رابط کنسول Env که ایجاد پروژه ها و تنظیم محیط را ساده می کند.
سیستم عامل از سه لایه اصلی تشکیل شده است:
- هسته ای که اجازه می دهد وظایف در زمان واقعی اجرا شوند. هسته اولیه هسته عمومی را فراهم می کند که حوزه هایی مانند مدیریت قفل و همگام سازی داده ها، زمان بندی وظایف، مدیریت رشته، مدیریت سیگنال، صف پیام، مدیریت تایمر و مدیریت حافظه را پوشش می دهد. ویژگی‌های سخت‌افزاری در سطوح libcpu و BSP پیاده‌سازی می‌شوند که شامل درایورها و کدهای لازم برای پشتیبانی از CPU است.
- مؤلفه‌ها و سرویس‌هایی که در بالای هسته اجرا می‌شوند و انتزاعی‌هایی مانند سیستم فایل مجازی، سیستم مدیریت استثنا، ذخیره‌سازی کلید/مقدار، رابط خط فرمان FinSH، پشته شبکه (LwIP) و چارچوب‌های شبکه، کتابخانه‌های پشتیبانی دستگاه، زیرسیستم صوتی، ارائه می‌دهند. پشته بی سیم، اجزای پشتیبانی از Wi-Fi، LoRa، بلوتوث، 2G/4G. معماری ماژولار به شما امکان می دهد بسته به وظایف و منابع سخت افزاری موجود، اجزا و خدمات را به هم متصل کنید.
- بسته های نرم افزاری اجزای نرم‌افزاری عمومی و کتابخانه‌های تابع در قالب بسته‌هایی توزیع و نصب می‌شوند. این مخزن در حال حاضر شامل بیش از 450 بسته است که همه چیز را از رابط های گرافیکی، برنامه های چند رسانه ای و برنامه های شبکه گرفته تا سیستم های کنترل ربات و پردازنده های مبتنی بر یادگیری ماشین ارائه می دهد. این بسته ها همچنین موتورهایی را برای سازماندهی اجرای برنامه ها به زبان های Lua، JerryScript، MicroPython، PikaScript و Rust (rtt_rust) ارائه می دهند.
در میان ویژگی های جدید اضافه شده در نسخه 5.0، می توان به بهبود قابل توجهی در پشتیبانی از سیستم های چند هسته ای و چند رشته ای اشاره کرد (به عنوان مثال، پشته شبکه و سیستم های فایل برای کار در حالت چند رشته ای تطبیق داده شده اند، زمان بندی تقسیم شده است. به گزینه هایی برای سیستم های تک هسته ای و SMP). اضافه شدن اجرای TLS (Thread Local Storage). پشتیبانی بهبود یافته از تراشه های Cortex-A. پشتیبانی قابل توجهی برای سیستم های 64 بیتی بهبود یافته است (پشته TCP/IP و سیستم های فایل برای سیستم های 64 بیتی تأیید شده اند). اجزای مدیریت حافظه فلش یکپارچه شده اند. جعبه ابزار برای ایجاد درایورها دوباره طراحی شده است.
منبع: opennet.ru