移植RTOS必备基础知识 精华

1. 基础知识

 

移植内核对技术的要求比较高、比较细。

 

1.1 单片机相关的知识

 

• 栈的作用
• 加载地址、链接地址
• 重定位
• 几个简单的硬件知识

        ○串口
        ○定时器

• 中断的概念

 

1.2 Linux操作相关的知识

 

• Linux常用命令
• 简单的脚本：脚本就是把命令写在一个文件里
• Makefile
• GCC编译命令

 

1.3 芯片相关知识

 

• 能阅读芯片手册(英文)

        ○移植最小系统时，涉及的手册内容不多

• 能看懂硬件原理图

        ○移植最小系统时，涉及的原理图内容不多

 

2. 驱动程序知识

 

对于只有单片机知识的人来说，怎么去操作硬件？

• 直接读写寄存器
• 使用库函数

 

在RTOS中，本质也是去读写寄存器，但是需要有统一的驱动程序框架。

所以：RTOS驱动 = 驱动框架 + 硬件操作

 

2.1 以点灯为例

 

2.1.1 硬件原理

2.1.2 单片机点灯

 

• 方法1：直接读写寄存器

• 方法2：使用厂家的HAL库

2.1.3 FreeRTOS点灯

2.1.4 rt-thread点灯

 

• 方法1：直接操作寄存器

• 方法2：使用驱动程序

 

        ○驱动模型如下

        ○驱动示例如下：

 

• 调用过程框架

• 调用过程示例

2.1.5 Liteos-a/Linux怎么点灯

 

使用MMU时，一般APP与内核是相互隔离的。APP通过标准的open/read/write等文件操作函数去调用驱动程序。

如下图所示：

为何要多此一举？

• 它们支持MMU(内存管理单元)
• 用户程序跟内核是分隔开的，用户程序不能直接读写寄存器
• 用户程序通过标准接口访问驱动程序
• 基于这些内核的软件一般都比单片机软件复杂，术业有专攻
• 不应该让写APP的人去看原理图、写驱动、写寄存器
• 软件和硬件隔离，硬件再怎么变化，只需要改驱动，APP不需要改

 

2.1.6 Android怎么点灯

• Android是Linux操作系统上的一套操作系统
• Android通过Linux来访问硬件，本质还是Linux驱动
• 一般的C程序、C++程序，可以直接调用open/read/write等函数
• 使用java编写的程序要访问C函数需要通过JNI

 

2.2 以LCD为例

2.2.1 硬件原理

• 设置LCD控制器，它会自动从FrameBuffer中读取每个像素的数据发送到LCD上
• 把要显示的文字、图像放入FrameBuffer中

 

2.2.2 Liteos-a/Linux怎么操作LCD

为何要多此一举？

• 它们支持MMU(内存管理单元)
• 用户程序跟内核是分隔开的，用户程序不能直接读写寄存器
• 用户程序通过标准接口访问驱动程序
• 基于这些内核的软件一般都比单片机软件复杂，术业有专攻
• 不应该让写APP的人去看原理图、写驱动、写寄存器
• 软件和硬件隔离，硬件再怎么变化，只需要改驱动，APP不需要改

 

2.2.3 Android怎么操作LCD

Android/QT等GUI系统里：

• LCD会被多个APP使用，如果不统一管理必定乱套
• 所以，肯定有一个管理软件，或称为服务软件
• APP自行构造自己的界面，提交给显示显示服务软件
• 显示服务软件：根据多个APP的前后层次，合并最终的显示图像
• 再调用驱动程序显示出来

 

2.2.4 鸿蒙怎么操作LCD

 

鸿蒙支持Liteos、Linux内核，在内核之上怎么去为多个APP管理唯一的显示设备？ 鸿蒙还支持软总线，理论上可以支持更多的LCD，怎么做？ 不知道，一起期待它开放出更多源码吧。

 

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