如今一些小型系统中也每每有多任务处理的需求，这就为实时操做系统提供了用武之地。事实上国内外各类各样的RTOS有不少，并且基本都在走开源的路线，ThreadX也不例外，在这一篇中咱们就来学习ThreadX初步应用并将其移植到STM32平台中。git
1、前期准备
在开始将ThreadX一直到STM32平台之间咱们须要作一些前期准备。首先咱们须要准备一个硬件平台，此次咱们采用STM32F407IG控制单元来做为目标平台。其次咱们须要准备一个该硬件平台下能够正常运行的裸机项目。这两点其实咱们都已经具有了。github
最主要的咱们须要得到ThreadX的源码，这是咱们移植它的基础。ThreadX的源码已经开源到Github上，其地址为：https://github.com/azure-rtos/threadx，直接下载源码就能够了。目前发布的最新版本是6.0.1，在咱们的移植中咱们使用6.0.0的版原本实现。api
2、系统移植
首先咱们先来了解一下得到的ThreadX源码。解压下载下来的压缩包，其包含有如下文件及文件夹，咱们先来具体看一看都有哪些文件，以下图：数据结构
上图中一目了然，无需作太多解释。咱们须要用到的文件主要存放在common文件夹和ports文件夹。其中common文件夹存放的是内核源码，ports文件夹存放的是不一样平台的接口文件。咱们的硬件采用的是STM32F407IG，软件开发环境用的是IAR EWARM，因此咱们选择ports文件夹下cortex_m4下的IAR文件夹中的接口文件。app
接下来咱们须要在项目中添加ThreadX的相关源码文件。因此咱们在项目下添加ThreadX组、并在ThreadX组下添加Source和Ports两个组用于添加文件。并将common文件夹和ports文件夹中的文件添加到对应的分组。以下所示：函数
而后要在项目属性中为编译器指定头文件的引用路径，主要是内核函数的头文件以及接口文件的头文件两个路径，在咱们这个项目中配置以下：学习
$PROJ_DIR$\..\..\ThreadX\common\inc测试
$PROJ_DIR$\..\..\ThreadX\ports\cortex_m4\iar\incspa
事实上到这了，咱们已经完成了对ThreadX内核文件以及接口文件的移植，但如今ThreadX不会运行，咱们还须要作一些工做。咱们要将内核与主函数联系起来，首先咱们要在调用内核的地方添加头文件“tx_api.h”，咱们这里将其添加到主函数文件中。操作系统
而后有两个函数咱们须要处理，分别是：tx_kernel_enter和tx_application_define，这两个函数在头文件“tx_api.h”中被声明。tx_kernel_enter实际是一个宏，真正的函数是_tx_initialize_kernel_enter，用于启动内核，这个函数须要咱们在主函数中调用。而tx_application_define函数只有声明没有实现，在_tx_initialize_kernel_enter函数中被调用，用于任务的建立。这个函数的实现是咱们的主要工做，后续将详细说明。
3、任务实现
咱们已经说过了tx_application_define用于任务的建立，它的具体内容须要咱们来实现，接下来咱们就来实现tx_application_define这个函数。
咱们先来规划一下咱们将要实现的内容。咱们计划实现5个任务，包括启动任务、红灯闪烁任务、绿灯闪烁任务、空闲任务及统计任务。其中为启动任务用于初始化一些配置并执行一些如系统心跳、看门狗之类的工做；用于红灯闪烁任务和绿灯闪烁任务用于实现咱们要操做的指示灯控制；空闲任务在其余任务不运行时其运行，优先级最低。统计任务再次咱们实现系统空闲率的统计。接下来咱们就按此思路来实现之。
/*tx_application_define函数实现*/
void tx_application_define(void *first_unused_memory)
{
/**************建立启动任务*********************/
tx_thread_create(&AppTaskStartTCB, /* 任务控制块地址 */
"App Task Start", /* 任务名 */
AppTaskStart, /* 启动任务函数地址 */
0, /* 传递给任务的参数 */
&AppTaskStartStk[0], /* 堆栈基地址 */
APP_CFG_TASK_START_STK_SIZE, /* 堆栈空间大小 */
APP_CFG_TASK_START_PRIO, /* 任务优先级*/
APP_CFG_TASK_START_PRIO, /* 任务抢占阀值 */
TX_NO_TIME_SLICE, /* 不开启时间片 */
TX_AUTO_START); /* 建立后当即启动 */
/**************建立红灯闪烁任务*********************/
tx_thread_create(&AppTaskRedLedTCB, /* 任务控制块地址 */
"App Msp Pro", /* 任务名 */
AppTaskRedLED, /* 启动任务函数地址 */
0, /* 传递给任务的参数 */
&AppTaskMsgProStk[0], /* 堆栈基地址 */
APP_CFG_TASK_RedLED_STK_SIZE, /* 堆栈空间大小 */
APP_CFG_TASK_REDLED_PRIO, /* 任务优先级*/
APP_CFG_TASK_REDLED_PRIO, /* 任务抢占阀值 */
TX_NO_TIME_SLICE, /* 不开启时间片 */
TX_AUTO_START); /* 建立后当即启动 */
/**************建立绿灯闪烁任务*********************/
tx_thread_create(&AppTaskGreenLEDTCB, /* 任务控制块地址 */
"App Task UserIF", /* 任务名 */
AppTaskGreenLED, /* 启动任务函数地址 */
0, /* 传递给任务的参数 */
&AppTaskUserIFStk[0], /* 堆栈基地址 */
APP_CFG_TASK_GreenLED_STK_SIZE, /* 堆栈空间大小 */
APP_CFG_TASK_GREENLED_PRIO, /* 任务优先级*/
APP_CFG_TASK_GREENLED_PRIO, /* 任务抢占阀值 */
TX_NO_TIME_SLICE, /* 不开启时间片 */
TX_AUTO_START); /* 建立后当即启动 */
/**************建立统计任务*********************/
tx_thread_create(&AppTaskStatTCB, /* 任务控制块地址 */
"App Task STAT", /* 任务名 */
AppTaskStat, /* 启动任务函数地址 */
0, /* 传递给任务的参数 */
&AppTaskStatStk[0], /* 堆栈基地址 */
APP_CFG_TASK_STAT_STK_SIZE, /* 堆栈空间大小 */
APP_CFG_TASK_STAT_PRIO, /* 任务优先级*/
APP_CFG_TASK_STAT_PRIO, /* 任务抢占阀值 */
TX_NO_TIME_SLICE, /* 不开启时间片 */
TX_AUTO_START); /* 建立后当即启动 */
/**************建立空闲任务*********************/
tx_thread_create(&AppTaskIdleTCB, /* 任务控制块地址 */
"App Task IDLE", /* 任务名 */
AppTaskIDLE, /* 启动任务函数地址 */
0, /* 传递给任务的参数 */
&AppTaskIdleStk[0], /* 堆栈基地址 */
APP_CFG_TASK_IDLE_STK_SIZE, /* 堆栈空间大小 */
APP_CFG_TASK_IDLE_PRIO, /* 任务优先级*/
APP_CFG_TASK_IDLE_PRIO, /* 任务抢占阀值 */
TX_NO_TIME_SLICE, /* 不开启时间片 */
TX_AUTO_START); /* 建立后当即启动 */
}
咱们实现了tx_application_define函数，在其中建立了任务，理所固然咱们还须要实现相应的任务函数。
/*系统启动任务*/
static void AppTaskStart (ULONG thread_input)
{
(void)thread_input;
/* 任务统计前先挂起其它任务 */
tx_thread_suspend(&AppTaskRedLedTCB);
tx_thread_suspend(&AppTaskGreenLEDTCB);
OSStatInit();
/* 任务统计完毕后，恢复其它任务 */
tx_thread_resume(&AppTaskRedLedTCB);
tx_thread_resume(&AppTaskGreenLEDTCB);
/* 内核开启后，恢复HAL里的时间基准 */
HAL_ResumeTick();
while (1)
{
sysHeartBeat++;
tx_thread_sleep(1000);
}
}
/*红灯闪烁控制*/
static void AppTaskRedLED(ULONG thread_input)
{
(void)thread_input;
while(1)
{
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOI,GPIO_PIN_8);
tx_thread_sleep(500);
}
}
/*绿灯闪烁控制*/
static void AppTaskGreenLED(ULONG thread_input)
{
(void)thread_input;
while(1)
{
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_13);
tx_thread_sleep(2000);
}
}
/*统计任务函数*/
static void AppTaskStat(ULONG thread_input)
{
(void)thread_input;
while (OSStatRdy == false)
{
tx_thread_sleep(200); /* 等待统计任务就绪 */
}
OSIdleCtrMax /= 100uL;
if (OSIdleCtrMax == 0uL)
{
OSCPUUsage = 0u;
}
OSIdleCtr = OSIdleCtrMax * 100uL; /* 设置初始CPU利用率 0% */
for (;;)
{
OSIdleCtrRun = OSIdleCtr; /* 得到100ms内空闲计数 */
OSIdleCtr = 0uL; /* 复位空闲计数 */
OSCPUUsage = (100uL - (float)OSIdleCtrRun / OSIdleCtrMax);
tx_thread_sleep(100); /* 每100ms统计一次 */
}
}
/*空闲任务函数*/
static void AppTaskIDLE(ULONG thread_input)
{
TX_INTERRUPT_SAVE_AREA
(void)thread_input;
while(1)
{
TX_DISABLE
OSIdleCtr++;
TX_RESTORE
}
}
实现了上面这些函数后，咱们一个基于ThreadX的最基础的系统就创建起来了，对于更复杂的系统也没有问题，其实现的基本思路也是与此相同的。
4、最后测试
完成前述的所有内容后，咱们编译下载到目标平台，两个指示灯按照咱们的预期正常闪烁，说明的们的移植是成功的。
事实上ThreadX的移植相对简单，接下来咱们总结一下移植ThreadX的步骤。咱们以为大致可分为以下过程进行：
首先，将ThreadX的文件及引用，包括内核文件和接口文件，添加到咱们的项目中，并作好相关的项目配置。
其次，将 tx_api.h 文件包含于全部使用 ThreadX 服务和数据结构的应用程序。如前面咱们将其包含在主函数文件中。
而后，在主函数中调用 tx_kernel_enter函数以达到启动ThreadX内核的目的。若是没有通过ThreadX特定的初始化，能够经过增长其优先权而进入到内核中。
再其次，创建 tx_application_define 函数。这是初始系统资源建立的地方。这些资源包括线程、队列、内存缓冲池、事件标志组以及信号。
最后，编译下载到目标平台测试。
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