一站式開發(fā)工具RT-Thread Studio發(fā)布，明年還將推出新一代混合微內(nèi)核！

12月21日，RT-Thread開發(fā)者大會在深圳舉辦，在本次大會上，RT-Thread正式發(fā)布RT-Thread Studio、并公布將于明年中發(fā)布新一代微內(nèi)核，還邀請到意法半導(dǎo)體（ST）、全志（Allwinner）、恩智浦（NXP）分享其在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的布局以及與RT-Thread的合作體驗，此外，還有第三方公司的開發(fā)者分享RT-Thread在項目中的應(yīng)用案例。

RT-Thread新一代混合微內(nèi)核明年Q2發(fā)布

RT-Thread創(chuàng)始人熊譜翔在開發(fā)者大會上介紹，混合式微內(nèi)核的意義在于會將一系列的系統(tǒng)服務(wù)放在用戶態(tài)。系統(tǒng)服務(wù)可以根據(jù)實際場景做相應(yīng)定制，可以放在用戶態(tài)，變成一個內(nèi)核很小的部件，另外，當需要高性能的時候，也可以把服務(wù)放在內(nèi)核里面，通過這種方式，加速性能。

混合微內(nèi)核的架構(gòu)是針對IoT場景定制性的架構(gòu)，可大可小，而且很重要一點，用戶態(tài)的環(huán)境和內(nèi)核態(tài)的環(huán)境，相互之間API是統(tǒng)一的，也就是說，在用戶態(tài)去應(yīng)用的時候，同樣會有現(xiàn)在RT-Thread內(nèi)核的一些API存在，可以使用，通過這種方式，能夠做到一些系統(tǒng)服務(wù)可以放在用戶態(tài)，也可以放在內(nèi)核。

混合微內(nèi)核的架構(gòu)將會包含哪幾個部分：一是會有RT-Thread的內(nèi)核，相比現(xiàn)在來說，這個內(nèi)核會更加精簡、尺寸更??；二是也會把一系列的服務(wù)會放到用戶態(tài)去，包括文件系統(tǒng)服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，多媒體服務(wù)，比如音頻、視頻等；三是會把一系列底層通訊的外設(shè)、底層通信的機制方式等作為一個用戶態(tài)的服務(wù)，比如WiFi的驅(qū)動、藍牙的驅(qū)動、藍牙的協(xié)議棧等也都放在用戶態(tài)。

在這個基礎(chǔ)上，會有一些不一樣的的應(yīng)用，包括物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、腳本類的應(yīng)用，腳本這塊，在未來的微內(nèi)核的架構(gòu)里，會是一個很重要的存在，通過這樣的方式可以簡化、開發(fā)。還有整套的柿餅UI也會用到用戶態(tài)里，作為一個獨立應(yīng)用去使用，此外，也會包括AI的東西。

開發(fā)板硬件相關(guān)方面，底層會支持什么，熊譜翔介紹，現(xiàn)在一些32位Arm，比如Cortex-A的一些芯片，是支持Linux的，在微內(nèi)核的里面，也會支持64位的芯片，包括ARM64位、RISC-V64位，以及多核。

與Linux對比，RT-Thread的優(yōu)勢體現(xiàn)在多個方面，比如低成本、低功耗、快啟動、小體積、實時性，也有一定的劣勢，比如軟件生態(tài)、功能性、開發(fā)生態(tài)，熊譜翔說，“通過微內(nèi)核的架構(gòu)，希望能夠逐漸彌補相應(yīng)的劣勢，混合微內(nèi)核本身集中了一些多媒體服務(wù)、柿餅云端的應(yīng)用、一些腳本化的支持等，通過這種方式，未來能夠更加容易、快速的做一些應(yīng)用的開發(fā)。這是RT-Thread對未來的一些規(guī)劃考慮?！?/p>

熊譜翔透露，“RT-Thread新一代混合微內(nèi)核將于明年Q2發(fā)布，整個混合微內(nèi)核架構(gòu)仍然是開源的?！?/p>

RT-Thread打造IoT極速開發(fā)模式

IoT時代，OS的真正趨勢體現(xiàn)在四個方面：一，帶豐富中間件的IoT OS最終將成為IoT終端的首選和主流，FreeRTOS這種純內(nèi)核OS將逐漸淡出市場；二，IoT OS有望為物聯(lián)網(wǎng)帶來全新的運營服務(wù)和贏利模式，IoTOS的收斂將使得腳本開發(fā)、小程序的加載等成為可能；三，一致的OS平臺成為大型企業(yè)的訴求，因為它包括軟件復(fù)用、提升開發(fā)效率、應(yīng)用的部署、設(shè)備間互聯(lián)互通等功能；四，低資源占用、安全、多媒體、AI是OS的重點技術(shù)方向，專業(yè)的IoT OS提供商肩負以上技術(shù)使命。

RT-Thread在物聯(lián)網(wǎng)方面有哪些動作？RT-Thread技術(shù)總監(jiān)朱天龍在會上介紹，RT-Thread自2017年3.0發(fā)布的時候，就開始制訂了IoT發(fā)展的戰(zhàn)略，至此已經(jīng)兩年多，在在IoT發(fā)展路線上，RT-Thread對于IoT極速開發(fā)有一些自己的體驗和考慮。

下圖是RT-ThreadIoT技術(shù)總覽，分為三層：最頂層云端是跟IoT有關(guān)的云平臺，包括京東云、騰訊云、中移OneNET、MicrosoftAzure、阿里云IoT；中間是云跟設(shè)備端的管道，比如WiFi、BT/BLE、NB-IoT、2G/3G/4G、LoRa等；最底層設(shè)備端，包括具有IoT特性的軟件或者組件功能。RT-Thread在這些方面都有對應(yīng)功能的支持。

云端接入方面，RT-Thread相比傳統(tǒng)的RTOS，具有更多對云的支持，開箱即可接入到云中，詳細可以從下面幾點來看：一，可以接入所有的主流云平臺，比如京東云、騰訊云、中移OneNET、MicrosoftAzure、阿里云IoT；二，提供深度優(yōu)化的云平臺SDK，一般云平臺都會提供一個設(shè)備接云的SDK，不過這些SDK可能是偏重于通用平臺，可能邏輯也支持，其他的外設(shè)也支持，難免在資源占用、可靠性會有缺失，RT-Thread跟一些云平臺會做一些深度定制，在資源占用和可靠性上會有一個很大的改觀；三、RT-Thread云平臺接入的SDK是模塊化的，模塊化帶來的好處是，能同時接入多個云。四，RT-Thread能夠支持不同接入方式，包括AT指令模組、WIFISOC、NB-IoT、2G/3G/4G。

IoT芯片及模組支持方面，RT-Thread已支持IoT芯片及模組有哪些？朱天龍介紹了兩種運行模式下支持的芯片和模組：模式1是在SoC（SystemonChip）內(nèi)部直接運行RT-Thread，在上面跑一個APP。RT-Thread支持各種各樣的接入，比如WiFi、BLE、NB-IoT等領(lǐng)域；模式2是現(xiàn)在比較常見的一個模式，RT-Thread跑在MCU內(nèi)部，在這上面做硬件開發(fā)，想接IoT，就選擇對應(yīng)的一個IoT模組，比如AT指令上面，RT-Thread可以支持ESP8266模塊；當用戶需要一些高速開發(fā)，聯(lián)網(wǎng)方式比較靈活的場景，可以選擇PPP/RNDIS方式，支持EC20、Air720、SIM800、SIM7600模塊；體積占用比較小，速度非?？斓腟PI方式，支持RT-Thread自研的RW007模塊，包括ENC28J60、W5500等以太網(wǎng)的模塊。

AT組件方面，RT-Thread具備靈活的響應(yīng)數(shù)據(jù)解析方式，完備的URC數(shù)據(jù)的處理機制，簡化的AT命令收發(fā)流程，提供標準的網(wǎng)絡(luò)編程接口。目前已經(jīng)對接常用的AT模塊，有移遠的M26/EC20 4G 2G模塊，樂鑫的ESP8266/ESP32 WiFi模塊等等。

RT-Thread技術(shù)總監(jiān)朱天龍表示，極速開發(fā)方式有軟件包和小程序兩種，軟件包方面，RT-Thread經(jīng)過兩年的積累，已經(jīng)形成多達150+的各類軟件包。小程序方面，RT-Thread支持多樣化的應(yīng)用腳本語言，包括人機交互JavaScript，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用MicroPython。

一站式RTT開發(fā)工具RT-Thread Studio正式發(fā)布

對于開發(fā)來說，調(diào)試工具非常重要，開發(fā)人員可以通過工具降低重復(fù)性的工作，提高工作的效率，降低使用門檻，加速開發(fā)過程。據(jù)朱天龍介紹，上一代工具ENV，RT-Thread3.0發(fā)布于2017年10月，主要功能集成了Kconfig配置系統(tǒng)、自動生成工程、軟件包管理等功能，可以解決搭建scons工程復(fù)雜、修改rtconfig.h無從下手、缺乏統(tǒng)一的開發(fā)輔助工具等痛點問題。

有了ENV工具之后，還是存在一些痛點問題：第一，學(xué)習(xí)成本高，雖然ENV工具可以提供Scons、Python的語法環(huán)境，但是還是需要進行學(xué)習(xí)，幾天下來，也不一定能學(xué)得熟練；第二，開發(fā)工具與ENV需要來回切換；第三，移植門檻高。

為了解決這些痛點，RT-Thread重新打造了屬于RT-Thread的一站式工具Studio，朱天龍在開發(fā)者大會上重點介紹了一站式開發(fā)和調(diào)試，他說，“RT-Thread Stadio是一個基于Eclipse的平臺，開源開放。其特點體現(xiàn)在：一，針對嵌入式開發(fā)，也還有很多不利的地方，在此基礎(chǔ)之上做了很多深度優(yōu)化，包括功能的定制；二，保持兼容MDK/IAR的傳統(tǒng)開發(fā)習(xí)慣，無縫遷移到新的工具；三，基于Eclipse+CDT平臺，還有代碼輔助、自動補全，快速重構(gòu)以及豐富的代碼編輯功能；四，深度裁剪Eclipse，啟動更快，資源占用更小?！?/p>

RT-ThreadStadio提供兩種工程創(chuàng)建向?qū)В阂皇腔陂_發(fā)板的工程創(chuàng)建向?qū)?，主要的?yōu)勢在于可以快速驗證功能原型，重用豐富的外設(shè)驅(qū)動，也是入門學(xué)習(xí)的利器；二是基于芯片的工程創(chuàng)建方式，具備產(chǎn)品研發(fā)必備功能，支持RT-Thread nano精簡版本和完整版本，可自動生成驅(qū)動代碼，支持STM全系列單片機。

未來規(guī)劃方面，朱天龍表示，將會推出V1.1版、V1.2版、V1.3版，未來將會更加易用。V1.1將會支持RISC-V等更多種類芯片，支持更多RTTBSP，支持創(chuàng)建多種example工程，支持導(dǎo)入MDK/IAR的功能；V1.2將提供實時查看狀態(tài)、縣城、資源使用，提供開發(fā)板模擬器，模擬仿真，即學(xué)習(xí)測試的時候，可以用在模擬器上模擬文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)操作，脫離硬件；V1.3將支持hardfault診斷，靜態(tài)代碼審查，可評估代碼漏洞、覆蓋率等。

全志科技、恩智浦等合作伙伴談為何選擇RT-Thread內(nèi)核

全志資深系統(tǒng)工程師曹子龍在會上表示，Melis3.0整個系統(tǒng)的架構(gòu)，最核心的部分內(nèi)核是基于RT-Thread內(nèi)核，內(nèi)核向外擴展，外面是Melis本身自帶的核心框架，比如文件系統(tǒng)、設(shè)備管理、模塊化、動態(tài)加載、設(shè)備驅(qū)動、系統(tǒng)調(diào)用等，再外一層是Posix語義、自己定義的多媒體編碼解碼、中間件、網(wǎng)絡(luò)、圖顯。最終上層，整個方案應(yīng)用在編碼、解碼、圖顯等，其中，圖顯目前可以達到2k顯示的分辨率。

為什么會選擇RT-Thread作為內(nèi)核？曹子龍介紹，選擇的核心圍繞兩點：一是安全可控，立場中立；二是OS實現(xiàn)特性。

安全可控、立場中立方面，曹子龍談到幾點優(yōu)勢：一是RT-Thread使用的協(xié)議足夠友好，這對于商業(yè)公司來說，可以保護公司自己的東西；二是RT-Thread線上社區(qū)比較繁榮；三是Posix兼容，因為Melis是基于Posix接口從下向上搭建的；四是RT-Thread的編碼規(guī)范，看著比較清爽；五是組件豐富。

OS實現(xiàn)特性方面，也談到幾點：一是希望支持RR調(diào)度，之前的OS是不支持的，而RT-Thread支持；二是內(nèi)核對象數(shù)量不限，之前OS可能創(chuàng)建256個信號量，就不能再多了，都是有限制的，如果方案大了，規(guī)模大了，信號量大了，就不能支持，這樣會限制方案的容量，而RT-Thread是滿足的；三是優(yōu)先級繼承，多媒體場景很復(fù)雜，尤其高清解碼，連續(xù)播放，還有可能換臺、換文件，各種交互，按鍵或者觸摸等，優(yōu)先級繼承就可以解決一個優(yōu)先級的問題，RT-Thread可以支持。

曹子龍說，“綜合各種考慮，2016年選型的時候，RT-Thread是當時最支持Melis方案的內(nèi)核?！?/p>

恩智浦資深應(yīng)用工程師莫志豪表示，恩智浦選擇與RT-Thread合作，有這樣幾個原因，一是代碼簡潔看得懂；二是有中文文檔，適合恩智浦在國內(nèi)推廣；三是快速易上手；四是國內(nèi)獨立的第三方開源免費RTOS；五是基于Apache2.0超友好；六是組件豐富，而且多是痛點組件，比如集成了WIFI組件。目前為止，恩智浦與RT-Thread合作已經(jīng)長達13年。

RT-Thread支持NXP全平臺，包括Cortex-M0/M0+，Cortex-M3&M4F以及以前的ARM7、還有目前主流的平臺Cortex-M33和Cortex-M7內(nèi)核，都是基于40nm工藝，另外還有Cortex-A7內(nèi)核平臺，目前賣得比較好的i.MX6ULL，低功耗NPU的內(nèi)核，RT-Thread有在做一些支持。

此次大會還請到RT-Thread資深用戶逗號科技的嵌入式系統(tǒng)工程師謝陽潤進行方案分享，逗號科技是一家聚焦物流智能決策領(lǐng)域的公司，謝陽潤談了幾點使用RT-Thread的心得體會，他說，“RT-Thread豐富的功能組件和輔助工具，使開發(fā)效率顯著提高；源碼可讀性很高，增加了開發(fā)者review的可能性；社區(qū)人才濟濟，活躍度高，有問必答等等。”