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【01】初识ThreadX

2023-05-16

目录

 

简介

微内核

资料链接

入门索引

简介

ThreadX是一个成熟的商用硬实时嵌入式操作系统，被广泛应用于消费电子、航空航天、通信、工业控制与医疗等应用领域中，至今已服务超过62亿设备。它以轻量级的规模，提供了良好的实时性、可靠性与易用性，是嵌入式开发中不错的RTOS选择。凭借良好的发展势头，其母公司Express Logic于2019年被微软收购。

技术上，ThreadX RTOS提供了高级调度、通信、同步、定时器、内存管理、中断管理等基础功能。以及微内核体系结构、抢占阀值调度、事件链接、执行概要、性能指标和系统事件跟踪等高级特性。

作为一款老牌成熟商用操作系统，ThreadX提供了多种授权方案，包含Single Product、Single Product – Extended Branding、Product Family License、Microprocessor License、OEM License，甚至还有Custom License存在。并且授权后会提供完整源码，不收取运行时费用，也没有任何隐藏收费款项。

微内核

ThreadX采用微内核设计思想。所谓微内核，顾名思义就是精简的内核。将一般宏内核（例如linux kernel）中集成的系统服务层分离出来，变成可以根据需求动态加入的选件。优点是扩展性更高，资源占用更低，便于优化。缺点是标准微内核只提供了系统调度与核心功能，需要根据项目需求实现相关驱动，开发难度较大。

很重要的一点，微内核如果要对系统进行升级，只要用新模块替换旧模块即可，不需要改变整个操作系统，类似标准linux kernel的驱动模块。此外，ThreadX不像传统的内核架构那样在内核上层层叠加驱动，而是将服务直接插入核心调度。这样做能够提供更高效的上下文切换，提高服务调用性能。

资料链接

官网：https://rtos.com/solutions/threadx/real-time-operating-system/

Compatibility for POSIX：https://rtos.com/solutions/threadx/compatibility-for-posix/

API&User Guide：https://rtos.com/solutions/threadx/api/

入门索引

    ThreadX官网上提供了详细的文档、Windows下开发套件、多线程Demo。简要罗列如下：

 

  • ThreadX_User_Guide.pdf

    用户手册，入门必看。ThreadX采用picokernel"微内核"框架实现，目前最新版本为Version 5。

    没有额外说明的话，后续博文均默认参考该版本。

 

  • GUIX_User_Guide.pdf

    ThreadX提供了GUIX作为图形界面解决方案。GUIX专为嵌入式设计，原生就支持许多工业级显示需求。可以采用GUIX Studio快速开发。

 

  • GUIX_Studio_User_Guide-1.pdf

    ThreadX提供了运行于Windows环境的快速UI开发套件GUIX Studio。可以快速开发GUIX相关的图形界面程序。

 

  • FileX_User_Guide-1.pdf

    ThreadX提供了FileX作为文件系统解决方案。FileX支持FAT12、FAT16、FAT32、exFAT格式，可接入不限数量的存储设备（例如多块flash）。是一款采用连续分配实现的（ps：文件系统有三种分配方法，连续分配、链接分配和索引分配），高度优化的精简文件系统解决方案。

 

  • NetX_User_Guide-1.pdf

    ThreadX提供了NetX作为TCP/IP栈。NetX采用Piconet“微网络”框架，还实现了零拷贝机制，UDP快速寻址，BSD Socket API兼容等吸引人的特性。

 

  • NetX_Duo_User_Guide-1.pdf

    NetX Duo是基于NetX和Piconet的高性能实时网络解决方案。作为参考，其运行程序大小一般为5KB~30KB。

 

  • ThreadX_SMP_User_Guide.pdf

    ThreadX提供了SMP解决方案，同样采用picokernel"微内核"框架。作为参考，其运行程序大小一般为5KB~20KB。

 

  • USBX_Device_Stack_User_Guide-1.pdf
  • USBX_Host_Stack_User_Guide-1.pdf

    ThreadX提供了USBX作为USB框架，目前支持1.1、2.0和OTG规范（到2020.02.24为止还不支持3.0）。该框架分为设备侧与总线侧，两侧具有同样的三层结构：Controller layer | Stack layer | Class layer。

 

  • TraceX_User_Guide.pdf

    TraceX是一个运行于Windows环境的ThreadX RTOS系统分析工具。它提供了图形化的在线调试手段，便于用户分析嵌入式目标上运行的ThreadX系统事件信息，诊断系统问题，进行程序调优。

 

  • thread_metric_test_suite.zip

    官方发布的基准性能测试套件，用于测定当前ThreadX RTOS性能。

 

  • ThreadX_Demo_for_Win32.zip

    官方提供的上手Demo，一个完整的ThreadX多线程项目代码，可以在Windows环境中直接调试运行。

 

下一篇我们来搭建Windows端ThreadX学习开发环境。

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ThreadX

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