首发：Rice 嵌入式开发技术分享
作者：RiceDIY
作者是第一次接触微内核，目前也没有深入去了解。很高兴参与RTT在树莓派上搭建的微内核的体验版。这篇文章描述如何移植，以及体验。该工程我目前在ubuntu16.04和ubuntu18.04上编译运行都没问题。
RTT构建的混合内核的看法
一般的在 ARM Cortex-A 等处理器中，代码都是会被加载到 DRAM 中执行，而不是直接在 Flash 上执行，所以系统的启动时间将大部分的受加载时间的影响。
而在一些情况下，如果系统启动时间可以足够短时，设备低功耗也将易于实现(例如主控处理器在不使用的情况下直接进行掉电，当需要的时候再迅速启动进行工作)。
同时，RT-Thread在面向资源丰富类型的处理器时也需要一个更完善、完整的 POSIX 平台，能够更好的兼容 Linux 等 UNIX 操作系统的代码。
基于这些原因的情况下，所以RT-Thread引入了类微内核方式的架构，而考虑到微内核IPC性能的缘故，最终考虑采用混合内核的架构，这个新的架构被命名成 RT-Thread Smart 。因为类微内核架构的引入，也带来了更多的优点:
- 整体系统更为安全，应用与内核、与服务之间可以有内存的安全隔离；
- 应用与内核分离来进行开发、调试，在开发、维护的角度上更方便,更容易；
在支持的硬件平台上，RT-Thread Smart被设计成主要支持 ARM Cortex-A 处理器，同时兼顾 ARMCortex-M 、 RISC-V 等处理器架构。对于可以 XIP 执行的硬件平台(例如 ARM Cortex-M 系列)，主要看中其独立开发性，并具备一定的安全隔离功能(通过 MPU 内存保护单元)。
RT-Thread Smart的框架
RT-Thread Smart 框架图：
在整体系统中,运行状态被分离成内核态和用戶态,内核中只包含基础性的服务
- 进程管理(及多线程调度);
- 文件系统接口( DFS );
- BSD socket 接口( SAL/socket );
- 设备驱动框架接口;
- 可选的设备驱动(如 UART , GPIO , IIC 等);
如下图：
而在用戶态中,也包括了一些具体的实现,例如文件系统的实现,网络协议栈的实现等:
- 具体的文件系统实现,例如 FAT 文件系统 elmFATKit ;
- 具体的 TCP/IP 网络协议栈实现,例如 lwIP 轻型网络协议栈 lwIPKit ;
- 图形用戶界面( GUI )实现 - PersimKit ;
- 音频流媒体播放器服务 - AudioKit ;
- 以及一些用戶态驱动: USB 、 LCD 等驱动;
**RT-Thread Smart的工程
目前RTT还没将内核源码开源，不过据RTT的老大说，RT-Thread Smart的内核源码后续将开源。目前的内核是官方编译好的镜像。目前内测版本，还没开源，如果大家想尝试，敬请期待。作者会同步更新最新的版本。其工程目录如下：
rice@rice:~/rtt/rtthread-microkernel-v2$ tree -L 2默认的工程中提供几个应用程序例子：
RT-Thread Smart的工程
- RT-Thread Smart工程：下载地址（待开源）
- 交叉编译链：下载地址（https://launchpad.net/gcc-arm...）
- 树莓派镜像：下载地址（链接: https://pan.baidu.com/s/1IqFi... 提取码: i6wi ）或者从官网下载。
- scons工具：
$ sudo apt-get install scons- pip工具：
$ sudo apt-get install python-pip工程编译
编译env-cli环境（进入RT-Thread Smart的内核源码）：
rice@rice:~/rtt/rtthread-microkernel-v2$ cd tool/env-cli修改交叉编译链的GCC路径：
将上面的下载的交叉编译链解压，然后copy到opt目录：
rice@rice:~/rtt$ tar -xvf gcc-arm-none-eabi-5_4-2016q3-20160926-linux.tar.bz2修改工程目录下的.config。
#应用程序编译（目前内核还没开源，所以不用编译，内核镜像已包含在工程目录下，直接使用）：
rice@rice:~/rtt/rtthread-microkernel-v2$ env-cli烧录树莓派镜像
插入sd盘，如果是虚拟机，需要将sd挂载虚拟机上。然后执行命令：
rice@rice:~/rtt$ sudo dd if=2019-09-26-raspbian-buster-full.img of=/dev/sda bs=4M替换RT-Thread Smart内核镜像
树莓派镜像烧录成功之后，将树莓派sd卡中的kernel7.img微内核版本的kernel录中的kernel7.img替换即可。RT-Thread Smart内核目录（rtthread-microkernel-v2/kernel/kernel7.img）,然后将sd插到树莓派上。
连接串口
树莓派gpio14和gpio15作为串口信号线，连接如下：
串口参数：
- 波特率：115200
- 数据位：8
- 停止位：1
- 奇偶校验：无
- 流控：无
然后插上电源，启动。
显示出RTT的logo就说明成功了。
应用例子示范
上面我们提到，RT-Thread Smart工程中提供了几个例子。直接拿例子来演示。重新将sd插到电脑。然后将hello例子拷贝到sd卡（hello world可执行文件（hello.elf）路径：rtthread-microkernel-v2/root/bin）然后重新将sd卡插到树莓派上。
验证：
个人体验：
听熊老大说目前还在开发，接下来会开源，我还是蛮期待的。初体验的感觉还出错，启动速度挺快的，提供的例程，让我们简单入门。挺不错的，一个好的地方，就是配置的东西从目前来看比较少，不知道后续编译内核的配置复杂不？期待中。后续会根据RT-Thread Smart的版本。多写一些相关文章。如果大家有共同兴趣的，可以持续关注本公众号的动态。
