Pubblicata la versione RT-Thread 5.0, il sistema operativo in tempo reale (RTOS) per dispositivi IoT. Il sistema è in fase di sviluppo dal 2006 da una comunità di sviluppatori cinesi ed è attualmente portato su quasi 200 piattaforme, chip e microcontrollori basati su architetture x86, ARM, MIPS, C-SKY, Xtensa, ARC e RISC-V. La versione minimalista di RT-Thread (Nano) richiede solo 3 KB di Flash e 1,2 KB di RAM per funzionare. Per i dispositivi IoT che non hanno restrizioni significative delle risorse, è disponibile una versione completamente funzionale, che supporta la gestione dei pacchetti, configuratori, stack di rete, pacchetti con implementazione di interfacce grafiche, sistemi di controllo vocale, DBMS, servizi di rete e motori per l'esecuzione di script. Il codice è scritto in C e distribuito con licenza Apache 2.0.
Caratteristiche della piattaforma:
- Supporto per architetture:
- ARM Cortex-M0/M0+/M3/M4/M7/M23/M33 (supportati microcontrollori di produttori come 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.
- Architettura modulare espandibile che consente di creare un ambiente adatto per sistemi con risorse limitate (requisiti minimi — 3 KB di Flash e 1,2 KB di RAM).
- Supporto per vari standard di interfaccia nello sviluppo di software, come POSIX, CMSIS e C++ API. È in fase di sviluppo un layer separato, RTduino, per la compatibilità con API e librerie del progetto Arduino.
- Possibilità di espansione tramite un sistema di pacchetti e componenti modulari.
- Supporto per lo sviluppo di applicazioni per l'elaborazione ad alte prestazioni.
- Sistema di gestione dell'energia flessibile, che consente di mettere automaticamente il dispositivo in modalità sospensione e gestire dinamicamente tensione e frequenza in base al carico.
- Supporto hardware per la crittografia e la decrittografia, con librerie di vari algoritmi crittografici disponibili.
- Interfaccia unificata per l'accesso a dispositivi periferici ed attrezzature aggiuntive.
- File system virtuale e disponibilità di driver per file system come FAT, UFFS, NFSv3, ROMFS e RAMFS.
- Stack di protocolli per TCP/IP, Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, NB-IoT, 2G/3G/4G, HTTP, MQTT, LwM2M, ecc.
- Sistema di distribuzione e installazione remota degli aggiornamenti, con supporto per crittografia e verifica tramite firma digitale, continuazione dell'installazione interrotta, recupero da errori, annullamento delle modifiche, ecc.
- Sistema di moduli dinamicamente caricabili del kernel, che consente di assemblare e sviluppare separatamente i componenti del kernel e di caricarli dinamicamente all'occorrenza.
- Supporto per vari pacchetti di terze parti, come Yaffs2, SQLite, FreeModbus, Canopen e altro.
- Possibilità di compilare direttamente il pacchetto BSP (Board Support Package) con componenti per il supporto di una specifica piattaforma hardware e di caricarlo sulla scheda.
- Disponibilità di un emulatore (BSP qemu-vexpress-a9), che consente di sviluppare applicazioni senza utilizzare hardware reale.
- Supporto per compilatori e strumenti di sviluppo standard, come GCC, MDK Keil e IAR.
- Sviluppo di un ambiente integrato di sviluppo RT-Thread Studio IDE, che consente di creare e debugare applicazioni, caricarle sulle schede e gestire le impostazioni. I plugin per lo sviluppo di programmi per RT-Thread sono disponibili anche per Eclipse e VS Code.
- Disponibilità di un'interfaccia console Env, che semplifica la creazione di progetti e la configurazione dell'ambiente.
Il sistema operativo è composto da tre strati di base:
- Il kernel che consente l'esecuzione di compiti in tempo reale. Il kernel fornisce primitive di base versatili, che coprono aree come la gestione dei lock e la sincronizzazione dei dati, la pianificazione dei compiti, la gestione dei thread, la gestione dei segnali, le code dei messaggi, la gestione dei timer e la gestione della memoria. Le caratteristiche specifiche per l'hardware sono implementate a livello di libcpu e BSP, che includono i driver necessari e il codice per supportare la CPU.
- Componenti e servizi che operano sopra il kernel e offrono astrazioni come il file system virtuale, il sistema di gestione delle eccezioni, lo storage in formato chiave/valore, l'interfaccia della linea di comando FinSH, lo stack di rete (LwIP) e framework di rete, librerie per il supporto dei dispositivi, sottosistema audio, stack wireless, componenti per il supporto di Wi-Fi, LoRa, Bluetooth, 2G/4G. L'architettura modulare consente di collegare componenti e servizi in base ai propri compiti e alle risorse hardware disponibili.
- Pacchetti software. I componenti software generali e le librerie di funzioni vengono distribuiti e installati sotto forma di pacchetti. Attualmente, il repository include oltre 450 pacchetti che offrono interfacce grafiche, applicazioni multimediali e applicazioni di rete, fino a sistemi di gestione robotica e processori basati su machine learning. I pacchetti contengono anche motori per l'esecuzione di programmi in linguaggi come Lua, JerryScript, MicroPython, PikaScript e Rust (rtt_rust).
Tra le nuove funzionalità aggiunte nella versione 5.0, spiccano notevoli miglioramenti nel supporto per sistemi multicore e multithreading (ad esempio, lo stack di rete e i file system sono stati adattati per funzionare in modalità multithreading, e il pianificatore è stato suddiviso in varianti per sistemi monocore e SMP). È stata aggiunta l'implementazione di TLS (Thread Local Storage). Migliorato il supporto per i chip Cortex-A. Notevoli miglioramenti nel supporto per sistemi a 64 bit (lo stack TCP/IP e i file system sono stati verificati per sistemi a 64 bit). Sono stati integrati componenti per la gestione della memoria Flash. Riscritta la toolkit per la creazione di driver.
Fonte: opennet.ru
