文章目录 前置说明RTThread框架线程管理及调度器线程间通信管理时钟管理内存分布内存管理动态内存堆管理静态内存池管理 RTT启动过程自动初始化机制内核对象管理架构内核配置&剪裁
前置说明
一般单片机一般只有一个核心，做多线程实际上是 分时复用 CPU，是并发的。线程通常是指操作系统上的概念，而本文介绍的实时操作系统 RTThread 的线程个人感觉应该称之为 任务 更合理，但为了和官方说法一致，以下仍叫线程。
主要参考： RTThread 内核基础
RTThread框架与其他 RTOS 不同，RTThread 不仅仅是一个实时内核，它在努力构造一套开发生态。
其完整版框架如下：
当然这里我们仅学习 RTThread 内核 部分，同时本文大部分内容点到浅尝辄止，主要是对RTThread 有一个大体的印象。
RTT 的本质是 基于优先级的全抢占式多线程调度系统，在该实时系统中，线程是最小的调度单位。
即在系统中除了中断处理函数、调度器上锁部分的代码和禁止中断的代码是不可抢占的之外，系统的其他部分都是可以抢占的，包括线程调度器自身。
注意：RT-Thread 中，实际上线程并不存在运行状态，就绪状态和运行状态是等同的。
RTT 最多支持 256 个线程优先级，0 优先级代表最高优先级，最低优先级留给空闲线程使用。
同时它也支持创建多个具有相同优先级的线程，相同优先级的线程间采用 时间片轮转调度算法 进行调度，使每个线程运行相应时间。
线程间通信管理 线程同步RT-Thread 采用 信号量、互斥量 与 事件集 实现线程间同步。线程通过对信号量、互斥量的获取与释放进行同步。线程通讯
RT-Thread 支持 邮箱 和 消息队列 等通信机制。邮箱和消息队列的发送动作可安全用于中断服务例程中。通信机制支持线程按优先级等待或按先进先出方式获取。 时钟管理
任何操作系统都需要提供一个时钟节拍，以供系统处理所有和时间有关的事件，如线程的延时、线程的时间片轮转调度以及定时器超时等。
时钟节拍是特定的 周期性中断，这个中断可以看做是 系统心跳，中断之间的时间间隔取决于不同的应用，时钟节拍率越快，系统的额外开销就越大，从系统启动开始计数的时钟节拍数称为系统时间。
RT-Thread 的时钟管理以时钟节拍为基础，时钟节拍是 RT-Thread 操作系统中最小的时钟单位。
RT-Thread 的定时器提供两类定时器机制：
单次触发定时器这类定时器在启动后只会触发一次定时器事件，然后定时器自动停止。周期触发定时器
这类定时器会周期性的触发定时器事件，直到用户手动的停止定时器否则将永远持续执行下去。
通常使用定时器定时 回调函数（即超时函数），完成定时服务。用户根据自己对定时处理的实时性要求选择合适类型的定时器。
内存分布首先看一下 RT-Thread Studio 中 编译完生成的 elf 文件：
text
代码段，用来存放 代码 及一些 只读常量，一般是只读的区域。
data
数据段，用来存放全局初始化变量，以及全局或局部 静态变量。
bss
BSS 段，用来存放所有 未初始化的数据，用 0 来初始化。
dec
是 decimal 即十进制的缩写，是 text，data 和 bss 的算术和。
hex
是 hexadecimal 即十六进制的缩写。
filename
编译生成的目标文件名，本例中即为：rtthread.elf 。
一般 MCU 包含的存储空间有：片内 Flash 与片内 RAM。
RAM 相当于内存，Flash 相当于硬盘。
FLASH（烧录程序所占的Flash大小） = text + data
RAM （运行时占用的RAM大小） = data + bss
内存管理 动态内存堆管理动态内存堆是根据我们开发需求分配任意大小的内存块。既然是堆，那么就要我们自己申请及释放。当不需要再使用这些内存块时，需要释放回堆中供其他应用分配使用，否则会造成 内存泄漏。
RTT为我们提供了三种动态内存堆的调度算法：
小内存管理算法slab算法memheap 管理算法 静态内存池管理内存堆管理器非常灵活和方便，但是会产生以下两个问题：
分配效率不高，在每次分配时，都要空闲内存块查找。容易产生内存碎片。为了提高内存分配的效率，并且避免内存碎片，RT-Thread 提供了另外一种内存管理方法：内存池（Memory Pool）。
注意：内存池是 静态变量，其存放位置为 data 段。
当静态内存池具有可用内存时，系统对内存块分配的时间将是恒定的。
当静态内存池为空时，系统将申请内存块的线程挂起或阻塞掉 (即线程等待一段时间后仍未获得内存块就放弃申请并返回，或者立刻返回。
等待的时间取决于申请内存块时设置的等待时间参数)，当其他线程释放内存块到内存池时，如果有挂起的待分配内存块的线程存在的话，则系统会将这个线程唤醒。
ps：内存池的线程挂起功能非常适合需要通过内存资源进行同步的场景。
RTT启动过程 自动初始化机制在函数定义处通过宏定义的方式进行申明，就会在系统启动过程中被执行。
使用该方法，main() 函数会非常简洁。
内核对象管理架构RT-Thread 采用内核对象管理系统来访问 / 管理所有内核对象，内核对象包含了内核中绝大部分设施，这些内核对象可以是静态分配的静态对象，也可以是从系统内存堆中分配的动态对象。
通过这种内核对象的设计方式，RT-Thread 做到了不依赖于具体的内存分配方式，系统的灵活性得到极大的提高。对象容器中包含了每类内核对象的信息，包括对象类型，大小等。对象容器给每类内核对象分配了一个链表，所有的内核对象都被链接到该链表上。
推荐：rt-thread的内核对象管理系统分析
内核配置&剪裁RT-Thread 的一个重要特性是高度可裁剪性，支持对内核进行精细调整，对组件进行灵活拆卸。
配置主要是通过修改工程目录下的 rtconfig.h 文件来进行，用户可以通过打开 / 关闭该文件中的 宏定义 来对代码进行条件编译，最终达到系统配置和裁剪的目的。
另外，env - menuconfig 是个好东西。
注意：在实际应用中，系统配置文件 rtconfig.h 是由配置工具自动生成的，无需手动更改。