0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

RT-Thread 4.1.0中POSIX渊源介绍

RTThread物联网操作系统 来源:RTThread物联网操作系统 作者:RTThread物联网操作 2022-04-27 10:22 次阅读

1. POSIX 渊源

可移植操作系统接口,POSIX 标准定义了操作系统(很多时候针对的是类 Unix 操作系统)应该为应用程序提供的接口标准,从而保证了应用程序在源码层次的可移植性,如今主流的 Linux 系统都做到了兼容 POSIX 标准。由此可见,可移植性是 POSIX 的一大特性,如果一个操作系统拟合了POSIX系统,就将可以将自己的 POSIX 应用轻松迁移到其他同样符合POSIX标准的系统平台,并且可以获得大量的 POSIX 应用,丰富自己系统的应用生态。

POSIX为了提供不同层级的RTOS能力,划定了PSE51,PSE52,PSE53,PSE54共四个级别;分别对应了四种操作系统。

1、Minimal Real-time System Profile IEEE Std 1003.13 PSE51,基础 RTOS

2、Real-time Controller Profile IEEE Std 1003.13 PSE52,带有简单的文件系统…等

3、Dedicated Real-time Profile IEEE Std 1003.13 PSE53,拥有网络功能…等

4、Multi-Purpose Real-time Profile IEEE Std 1003.13 PSE54,完整的文件系统,带有 Shell 组件…等

05d6e52c-c58b-11ec-bce3-dac502259ad0.png

由于标准的制定是随着时间发展而不断更新的,PSE51, 52, 53, 54 的标准也随着 MCU,MPU 芯片产业的发展,不断增强的芯片功能和性能使得这些标准所对应的四种操作系统的界限而越显模糊。在 RT-Thread 中也依靠自身的组件内容,提供了多种标准的部分内容,为不同的 POSIX 应用提供可供在 RTOS 系统上使用的软件。

2. POSIX 在 RT-Thread 中支持情况

RT-Thread 针对 PSE51 的标准规定的头文件及对应接口,提供了大部分接口。除此之外,我们还提供了更加完整的文件系统的接口,以及基于我们 SAL 组件的网络接口。这为 POSIX 的应用迁移打下了基础,可以使得较复杂的 POSIX 应用也可以经过小部分修改就可以在 RT-Thread 上运行。

05ee39a2-c58b-11ec-bce3-dac502259ad0.png

  • POSIX FILE 相关接口,包含了文件系统的内容,接口比较丰富;标准 I/O 接口,Poll / Select 等较复杂的功能也已经支持

  • Delay 相关接口

  • Clock 相关接口,对拥有 RTC 硬件,或者没有使用 RTC 硬件的设备都有对应的功能实现

  • Timer 相关接口,已经对接到 RT-Thread 的定时器接口,实现对应的函数

  • Pthread 相关接口,在多任务编程中使用很广泛

  • Dynamic 动态模块

  • POSIX 的 标准 IPC 接口 :pipe ,message,semaphore 等函数

通过上面灵活的配置项,开发者可以启用对应的功能来添加该类函数的支持;这对与同样使用功能宏来标识一些函数功能的 POSIX 接口来说十分类似,在该界面可以配置对应的 POSIX 函数支持。

3. POSIX 的实现简介

由于 RT-Thread 作为一个可以兼容多种开发方式的操作系统,针对 ARMCC,ARMCLANG,IARCC,GCC 现阶段占比比较多的开发工具链都做了对应的适配。所以,简单描述一下RT-Thread 在做适配时,针对不同的编译平台所做得操作,以及对应的关系图。

06051906-c58b-11ec-bce3-dac502259ad0.png

由于在不同的平台开发所使用的编译工具链不一致;所以在实现时,RT-Thread 区分了三个概念:广义的 POSIX狭隘的 POSIX编译器配平层;下面结合关系图,描述一下对应的概念:

  • 广义的 POSIX ,即 POSIX 接口;这里面包含了一些关于 pthread, signal, IPC 等函数以及 C 库的相关内容;

  • 狭隘的 POSIX,即不是 C 库标准提供以外的 POSIX 函数,例如 pthread 这些内容;

  • 编译器配平层,由 C 库相关提供的函数。由于不同编译平台对该内容的实现参差不齐,因此需要针对不同的编译平台增补这些函数。这也就是 “ 配平 ” 的由来。这块内容较多,且不同的编译工具链所支持的操作不一,因此在 POSIX 代码迁移时需要修改这里来解决对应的编译错误。

4. POSIX 在 RT-Thread 中使用方法

4.1 Pthread 接口

061a8fac-c58b-11ec-bce3-dac502259ad0.png

1、在 menuconfig 中打开 pthread ,设定支持得最大 pthread 数目

2、在用户代码中,即可使用 pthread.h, sche.h 这些 pthread 提供的头文件来编程

 1#include
 2#include
 3#include
 4#include
 5
 6#defineNUM_THREADS5
 7
 8staticvoid*a_thread_func(void*num)
 9{
10printf("arg=%li
",(long)num);
11returnnum;
12}
13
14intmain(void)
15{
16pthread_tnew_th;
17longi;
18void*res;
19intret;
20
21for(i=1;i< NUM_THREADS + 1;i++){
22ret=pthread_create(&new_th,NULL,a_thread_func,(void*)i);
23
24if(ret){
25fprintf(stderr,"pthread_create():%s
",
26strerror(ret));
27return-1;
28}
29
30pthread_join(new_th,&res);
31
32if((long)res!=i){
33printf("TestFAILED:Returnedvaluedidnotmatch%li!=%li",
34(long)res,i);
35return-1;
36}
37}
38printf("TestPASSED
");
39return0;
40}
4.2 Timer 接口

062e9588-c58b-11ec-bce3-dac502259ad0.png

1、在 menuconfig 中打开 timer 即可

2、在用户代码中,即可使用 这些 timer 提供的头文件来编程

 1#include
 2#include
 3
 4intmain(void)
 5{
 6time_tsec;
 7time_tret;
 8time_ttimestamp=1609459200;
 9ret=time(&sec);
10
11if(ret!=sec)
12{
13return-1;
14}
15if(ret!=timestamp)
16{
17return-1;
18}
19return0;
20}
4.3 Net 接口

1、在 menuconfig 中打开 Enable BSD Socket I/O 就可以使用标准 Socket 进行编程

4.4 Filesystem 接口

1、在 menuconfig 中打开Enable POSIX file system and I/O 配置具体的 POSIX 函数接口

2、按照需求打开需要的功能,例如 设备I/O,AIO,MMAN 之类的功能

4.5 其他接口

其他接口也是一样,开打对应的 menuconfig 选项,即可使用对应头文件,及提供的函数来编程。整个过程不需要 rt-thread 的头文件参与,使编译出的代码运行在 RT-Thread 操作系统之上。

5. 注意事项

5.1 不同编译平台的兼容

在上一节,编译器配平层的存在解决了多组编译工具链不一致造成的问题;同时,也引入了一些在编写代码时需要注意的事项。这些注意事项是为了解决对应的编译错误。因为编译工具链有的允许头文件替换,有的不支持这些问题。RT-Thread 提供了一个相对轻便的解决办法:

为保证跨不同编译器、不同工具链的兼容性,建议用户应用层代码:

  • 使用 代替

  • 使用 代替

  • 使用 代替

有使用 的引用逻辑的,修改为 的方式来避免编译错误;其他两个也是类似的处理逻辑,拟合不同编译工具链的处理逻辑。

5.2 Net 接口

启用网络功能后,并不是所有的 BSD Socket 接口都支持,在 RT-Thread 中只实现了一部分函数。因此如果对应函数缺失,需要按照代码逻辑替换为基础的 Socket 接口来兼容原逻辑。完整的 BSD Socket 功能将持续优化以解决这个问题。

原文标题:RT-Thread 4.1.0 特性解析之LIBC与POSIX

文章出处:【微信公众号:RTThread物联网操作系统】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

审核编辑:汤梓红
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 操作系统
    +关注

    关注

    37

    文章

    6809

    浏览量

    123292
  • Posix
    +关注

    关注

    0

    文章

    36

    浏览量

    9496
  • RT-Thread
    +关注

    关注

    31

    文章

    1286

    浏览量

    40096

原文标题:RT-Thread 4.1.0 特性解析之LIBC与POSIX

文章出处:【微信号:RTThread,微信公众号:RTThread物联网操作系统】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    RT-Thread中使用POSIX Threads接口

    。Pthreads是libc的一个子库,RT-Thread的Pthreads是基于RT-Thread内核函数的封装,使其符合POSIX标准。后续章节会详细
    发表于 08-12 15:02

    RT-Thread Smart已正式上线

    rt-smart内核即可包含基本功能,同时也可定制裁剪。rt-smart用户态应用环境采用musl libc提供POSIX接口调用及C运行环境,延续 RT-Thread 原有的生态,使
    的头像 发表于 11-29 10:31 2799次阅读

    RT-Thread v4.1.0版本正式发布

    自发布v4.1.0 beta版本以来,我们一直积极收集大家的反馈与问题报告,经过我们和社区小伙伴们的共同努力,一起修复了一些问题,完善了新增的特性,现在RT-Thread v4.1.0 版本正式发布了。
    的头像 发表于 04-15 16:23 2516次阅读
    <b class='flag-5'>RT-Thread</b> v<b class='flag-5'>4.1.0</b>版本正式发布

    RT-Thread v4.1.0FAL介绍

    在 V4.1.0 ,将 fal 软件包重新定义为 RT-Thread 内部组件。
    的头像 发表于 04-26 13:34 3848次阅读

    RT-Thread V4.1.0新特性CMake介绍与构建CMake工程

        CMake 支持 在 RT-Thread 4.1.0 正式发布版,添加了对 CMake 的支持。开发者可以使用 SCons 工具来生成 CMakeLists.txt 文件。 为何要支持
    的头像 发表于 05-24 19:20 3000次阅读

    RT-Thread 4.1.0的CMake构建教程

    CMake 支持 在 RT-Thread 4.1.0 正式发布版,添加了对 CMake 的支持。开发者可以使用 SCons 工具来生成 CMakeLists.txt 文件。 为何要支持 CMake
    的头像 发表于 05-25 11:06 3352次阅读

    RT-Thread全球技术大会:Kconfig在RT-Thread的工作机制

    RT-Thread全球技术大会:Kconfig在RT-Thread的工作机制               审核编辑:彭静
    的头像 发表于 05-27 14:49 1536次阅读
    <b class='flag-5'>RT-Thread</b>全球技术大会:Kconfig在<b class='flag-5'>RT-Thread</b><b class='flag-5'>中</b>的工作机制

    RT-Thread大会:RT-ThreadPOSIX的实现

    对于部分C函数,编译器配平层负责实现这些接口;由于RT-Thread需要维持多平台可用,所以编译器配平层的主要工作就是拟补各个编译平台的不足。
    的头像 发表于 05-27 16:46 1602次阅读
    <b class='flag-5'>RT-Thread</b>大会:<b class='flag-5'>RT-Thread</b>对<b class='flag-5'>POSIX</b>的实现

    RT-Thread全球技术大会:RT-ThreadPOSIX的实现情况介绍

    RT-Thread全球技术大会:RT-ThreadPOSIX的实现情况介绍             审核编辑:彭静
    的头像 发表于 05-27 16:52 1884次阅读
    <b class='flag-5'>RT-Thread</b>全球技术大会:<b class='flag-5'>RT-Thread</b>对<b class='flag-5'>POSIX</b>的实现情况<b class='flag-5'>介绍</b>

    RT-Thread全球技术大会:POSIX FILE select的调用过程

    在上午RT-Thread全球技术大会,RT-Thread开发者详细介绍POSIX FILE select的调用过程。如下图:
    的头像 发表于 05-28 10:56 1544次阅读
    <b class='flag-5'>RT-Thread</b>全球技术大会:<b class='flag-5'>POSIX</b> FILE select的调用过程

    RT-Thread 4.1.0正式添加对Arm Compiler 6支持

    RT-Thread 4.1.0 正式发布版,添加了对 Arm Compiler 6 的支持,用户可以修改 rtconfig.py 指定生成 mdk5 工程时使用的编译器
    的头像 发表于 06-01 15:20 2029次阅读
    <b class='flag-5'>RT-Thread</b> <b class='flag-5'>4.1.0</b>正式添加对Arm Compiler 6支持

    RT-Thread V4.1.0 版本部分更新内容

    RT-Thread V4.1.0 版本已经发布四月有余了,在这四个月中,RT-Thread的主仓库收到了包含了内核到BSP的方方面面的 PR 与 ISSUE。在我们和社区的共同努力下
    的头像 发表于 08-30 09:48 2481次阅读

    聊聊新版RT-Thread内核的钩子

    4.1.0版本开始,RT-Thread在保证向前兼容的基础上对原有的HOOK方式进行了改进,实现了如下的效果:
    的头像 发表于 10-25 09:32 1216次阅读

    RT-Thread文档_RT-Thread 简介

    RT-Thread文档_RT-Thread 简介
    发表于 02-22 18:22 5次下载
    <b class='flag-5'>RT-Thread</b>文档_<b class='flag-5'>RT-Thread</b> 简介

    RT-Thread文档_RT-Thread SMP 介绍与移植

    RT-Thread文档_RT-Thread SMP 介绍与移植
    发表于 02-22 18:31 9次下载
    <b class='flag-5'>RT-Thread</b>文档_<b class='flag-5'>RT-Thread</b> SMP <b class='flag-5'>介绍</b>与移植