RT-Thread Smart入门教程
本帖最后由 sunsili 于 2021-9-1 18:32 编辑RT-Thread Smart（简称rt-smart）是基于RT-Thread操作系统衍生的新分支，面向带MMU，中高端应用的芯片，例如ARM Cortex-A系列芯片，MIPS芯片，带MMU的RISC-V芯片等。rt-smart在RT-Thread操作系统的基础上启用独立、完整的进程方式，同时以混合微内核模式执行。
rt-smart.zip软件包是RT-Thread Smart的用户体验软件包，可在QEMU模拟的VExpress-A9机器中或树莓派4B开发板上执行。
软件包说明
下载rt-smart软件包
可以在以下链接下载rt-smart的软件包，文件名称为rt-smart-20201125.zip：https://realthread.cowtransfer.com/s/1c2b64ba968748
把它解压，假设它解压后的目录名是rt-smart，以下都以rt-smart来代表这个目录名。相关的几个主要目录及说明如下图所示：
准备工具链
针对Linux和Windows环境需要下载对应的arm-linux-musleabi工具链，如果是rt-smart的软件包，则自带Linux环境下的工具链
● Linux版本工具链：install_arm-linux-musleabi_for_x86_64-pc-linux-gnu.tar
● Windows版本工具链：install_arm-linux-musleabi_for_i686-w64-mingw32
工具链下载链接：https://realthread.cowtransfer.com/s/1c2b64ba968748请根据自己的开发环境选择对用的工具链下载使用。
下载下来后分别解压展开到`rt-smart/tools/gnu_gcc`目录下，rt-smart目录下的smart-env.bat/sh设置的环境变量，其中工具链路径都指向到这个目录下。
Linux下编译并在QEMU模拟环境上执行
在Linux系统下，需要安装一些基本的环境，然后才能编译rt-smart。本文档是基于Ubuntu16.04系统环境操作，其它Linux版本类似。
安装编译环境
首先安装编译时需要用到的其他工具，软件包，可以通过如下的一些命令来安装：
sudo apt-get update
sudo apt-get install vim scons git bzip2 net-tools
sudo apt-get install python-all python-all-dev
sudo apt-get install qemu-system-arm qemu-system-common qemu-utils
以上命令会安装一些系统基础工具、python环境、scons、qemu工具等。
编译应用程序
1# 进入到rt-smart目录
cd rt-smart 2# 设置对应的环境变量，和原RT-Thread相比，多了RTT_CC_PREFIX环境变量
source smart-env.sh
3# 编译用户态程序
cd userapps
scons
scons: Reading SConscript files ...
scons: done reading SConscript files.
...
LINK root/bin/webclient.elf
scons: done building targets.编译成功后，`userapps/apps`下的应用程序会编译成一个个的elf可执行文件，并放置于`userapps/root/bin`目录下，可以把它转换成romfs、C语言数组的方式给rt-smart内核使用，这样可以不依赖于其他文件系统就可以直接执行，生成romfs、C语言数组可以用如下的命令行：
<div>cd userapps</div>python ../tools/mkromfs.py root ../kernel/bsp/qemu-vexpress-a9/applications/romfs.c
编译rt-smart内核
cd rt-smart/kernel/bsp/qemu-vexpress-a9
scons
... ...
CC build/kernel/src/thread.o
CC build/kernel/src/timer.o
LINK rtthread.elf
arm-linux-musleabi-objcopy -O binary rtthread.elf rtthread.bin
arm-linux-musleabi-size rtthread.elf
text data bss dec hex filename
101219480 40652122444 13825761518b0 rtthread.elf
11scons: done building targets.
如果编译无误，会生成rtthread.elf内核文件。
模拟执行
通过qemu模拟的vexpress-a9开发板来直接运行：
cd rt-smart/kernel/bsp/qemu-vexpress-a9
/qemu-nographic.sh
\ | /
- RT - Thread Smart Operating System
/ | \ 5.0.0 build Nov 15 2020
2006 - 2020 Copyright by rt-thread team
lwIP-2.0.2 initialized!
try to allocate fb... | w - 640, h - 480 | done!
fb => 0x61100000
Socket Abstraction Layer initialize success.
SD card capacity 65536 KB.
Dir /mnt mount failed!
hello rt-thread
msh />
msh />/bin/hello.elf
msh />hello world!
退出qemu的方法: "Ctrl+A, X"。上面我们也运行了这次编译的应用程序`/bin/hello.elf`，并看到它输出`hello world!`。
在第一次执行时，会输出`Dir /mnt mount failed!`，这个是因为最开始执行时，qemu的脚本会生成一个空的sd.bin文件做为一个sd卡给到vexpress-a9使用。所以在第一次执行时，需要对sd0进行格式化
\ | /
- RT - Thread Smart Operating System
/ | \ 5.0.0 build Nov 24 2020
2006 - 2020 Copyright by rt-thread team
lwIP-2.0.2 initialized!
try to allocate fb... | w - 640, h - 480 | done!
fb => 0x61100000
Socket Abstraction Layer initialize success.
SD card capacity 65536 KB.
switching card to high speed failed!
Dir /mnt mount failed!
hello rt-thread
msh />mkfs sd0
msh />
# Ctrl + A, X退出
QEMU: Terminated
bernard@fuchsia-NUC8i7BEH:~/workspace/rt-smart/smart/kernel/bsp/qemu-vexpress-a9$ ./qemu-nographic.sh
\ | /
- RT - Thread Smart Operating System
/ | \ 5.0.0 build Nov 24 2020
2006 - 2020 Copyright by rt-thread team
lwIP-2.0.2 initialized!
try to allocate fb... | w - 640, h - 480 | done!
fb => 0x61100000
Socket Abstraction Layer initialize success.
SD card capacity 65536 KB.
switching card to high speed failed!
file system initialization done!
hello rt-thread
msh />
本帖最后由 sunsili 于 2021-9-1 18:35 编辑
Windows下编译并在树莓派4B上执行
在Windows上同样也可以进行编译，在qemu或树莓派4B开发板上执行起来，这里主要提及如何在树莓派4B上执行的方式。
准备编译环境
在Windows上编译rt-smart，可以借助RT-Thread的env工具，env工具下载及安装请参考：https://www.rt-thread.org/page/download.html请确保env可以正常使用。因为rt-smart.zip软件包并不携带Windows环境下的工具链，所以务必记得安装前面描述的 准备工具链 章节下载Windows工具链并在`rt-smart\tools\gnu_gcc`下解压展开。打开env的终端窗口，切换到这个rt-smart代码包根目录，运行smart-env.bat，它会设置一定的环境变量，然后整体的smart开发环境就可以使用了。1#进入rt-smart目录，设置环境变量
<div>cd rt-smart</div><div>smart-env.bat</div>
注：此处运行smart-env.bat设置环境，它包括编译器设置，同时它也会设置工具链的前缀，可以在env终端下输入以下命令查看返回结果是否生效：
# 查看环境变量是否生效
set RTT_CC_PREFIX
RTT_CC_PREFIX=arm-linux-musleabi-
编译应用程序
当要编译应用程序时，使用方式和Linux的类似：
<div>#进入userapps目录进行编译</div>cd rt-smart\userapps
scons
编译rt-smart内核
#进入raspberry-pi\raspi4-32目录进行编译
cd rt-smart\kernel\bsp\raspberry-pi\raspi4-32
scons
... ...
CC build/kernel/src/signal.o
CC build/kernel/src/thread.o
CC build/kernel/src/timer.o
LINK rtthread.elf
arm-linux-musleabi-objcopy -O binary rtthread.elf kernel7.img
arm-linux-musleabi-size rtthread.elf
text data bss dec hex filename
710780 40448 64730815958 c7356 rtthread.elf
scons: done building targets.
编译无误后，会在当前目录下生成kernel7.img文件，这个是树莓派上32位的版本。目前rt-smart还只支持32位系统，所以在树莓派4B上是以32位模式来执行。
在树莓派上执行
准备硬件连接
为了在树莓派4B上执行，需要准备如下硬件清单，并连接串口线到开发板，连接图示如下：1.树莓派4B2.SD卡（32GB或32GB以下）3.USB转TTL串口线4.网线5.TYPE-C（用于供电）6.读卡器（用于把编译好的文件写入到SD卡中）
准备SD卡上的软件
树莓派的加载需要将一些boot文件放到sd卡中。rpi4_rt-smart_boot.zip为树莓派的加载需要将一些boot文件，可以在如下的地址中进行下载：https://realthread.cowtransfer.com/s/1c2b64ba968748将下载后的文件解压后和kernel7.img一起放入空的SD卡根目录，如下图所示，其中bin文件夹中存放`userapps\root\bin`目录下已编译好的可执行elf文件。
打开串口调试助手，插上电源，可以看到程序已经正常的运行起来，进入bin目录下即可执行示例程序： 1heap: 0xc00c9a0a - 0xc40c9a0a
\ | /
- RT - Thread Smart Operating System
/ | \ 5.0.0 build Nov 15 2020
2006 - 2020 Copyright by rt-thread team
lwIP-2.0.2 initialized!
version is B1
bcmgenet: PHY startup ok!
Socket Abstraction Layer initialize success.
SD card capacity 31465472 KB.
found part, begin: 4194304, size: 256.0MB
found part, begin: 272629760, size: 29.772GB
file system initialization done!
hello rt-thread!
msh />/bin/hello.elf
msh />hello world!
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