前言

rtthread 是一個(gè)功能強(qiáng)大，組件豐富的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。它相比于其他的 RTOS 的一個(gè)主要區(qū)別之一，也就是它不僅僅是一個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核，還具備豐富的中間層組件。那對(duì)于 rtt 來(lái)講，它又是如何管理和構(gòu)建工程的呢？下面筆者將從一個(gè)工程的目錄結(jié)構(gòu)開(kāi)始來(lái)進(jìn)行闡述。

工程目錄結(jié)構(gòu)

下圖是一個(gè)STM32f4 基于 rtt 的一個(gè)工程目錄：

這個(gè)目錄所包含的文件夾的具體功能也能夠從其文件夾名得知，這里筆者簡(jiǎn)單的說(shuō)一下：

• .vscode：這個(gè) 文件夾所包含的是當(dāng)前 vscode 環(huán)境的一些設(shè)置，如果沒(méi)有這個(gè)文件夾，那么在閱讀代碼的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)好多頭文件找不到的情況。

• applications:這個(gè)文件夾是用戶(hù)應(yīng)用程序所在的文件夾，main.c 就在這個(gè)文件夾下，如果用戶(hù)的應(yīng)用程序不是很多的情況下，那么都可以將其放到這個(gè)文件夾下。

• board:針對(duì)于 STM32 來(lái)講，在使用 rtt 的時(shí)候，采用的是 CubeMX 來(lái)配置單片機(jī)外設(shè)的功能，這個(gè)文件夾存放的就是經(jīng)過(guò) CubeMX 配置之后的相關(guān)文件。

• libraries:在配置單片機(jī)外設(shè)的時(shí)候，我們無(wú)外乎會(huì)使用到單片機(jī)的庫(kù)，針對(duì)于 STM32 來(lái)講，存在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，也有 HAL 庫(kù)，這里使用的是 HAL 庫(kù)，所以這個(gè)文件夾下面存放的是 HAL 庫(kù)的相關(guān)文件。

• packages:rtt 存在豐富的軟件包，這個(gè)文件夾存放的就是我們使用的軟件包的相關(guān)文件。

• rt-thread:這個(gè)文件夾存放的就是 rtt 內(nèi)核以及組件的相關(guān)文件。

• rtconfig.h:這個(gè)是極為關(guān)鍵的一個(gè)文件，rtt 進(jìn)行內(nèi)核裁剪實(shí)際上也就是通過(guò)這個(gè)文件里的宏定義來(lái)關(guān)閉或者打開(kāi) rtt 所具備的功能。

rtconfig.h 文件配置

上述我們介紹了基于 rtt 的一個(gè) STM32 的工程目錄，緊接著我們來(lái)看 rtconfig.h 文件，這個(gè)文件里存放的全是宏定義，換句話說(shuō)就是通過(guò)在這個(gè)文件里增加或者刪減相關(guān)宏定義從而實(shí)現(xiàn) rtt 的相關(guān)功能。最為直觀的修改方法便是手動(dòng)修改了，直接在 rtconfig.h 文件里敲代碼解決。另一種方法便是 rtt 引入的一種自動(dòng)修改的機(jī)制，也就是引入的 Env 工具，Env 工具如何使用就不在這里闡述了，官方文檔有詳細(xì)地介紹。那如何通過(guò) Env 工具來(lái)配置 rtconfig.h 文件呢，通過(guò)在 Env 里輸入 menuconfig 命令，會(huì)出現(xiàn)下圖所示的界面，通過(guò)圖形化的操作就可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)的配置。

通過(guò)這個(gè)界面我們來(lái)選擇要使用的組件以及相關(guān)的軟件包，而上圖這個(gè)界面里的內(nèi)容又是和 kconfig 文件相對(duì)應(yīng)的，也就是說(shuō)我們可以通過(guò) kconfig 文件來(lái)配置我們的 menuconfig 界面，然后通過(guò) menuconfig 界面來(lái)配置及我們的 rtconfig.h 文件，舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，我們通過(guò) CubeMX 配置了單片機(jī)的相關(guān)外設(shè)，那如果要在 rtt 中使用這個(gè)外設(shè)的相關(guān)功能，那么我們就需要在 rtconfig.h 中開(kāi)啟相關(guān)的宏定義，但是這個(gè)時(shí)候 menuconfig 中還沒(méi)有關(guān)于這個(gè)外設(shè)的相關(guān)選項(xiàng)，那么就需要在 kconfig 文件里進(jìn)行設(shè)置，假設(shè)我們要使用 GPIO 的功能，那么相關(guān)內(nèi)容如下所示：

menuconfig 界面所對(duì)應(yīng)的內(nèi)容如下圖所示：

在 menuconfig 界面選擇了之后，我們?cè)賮?lái)看 rtconfig.h 里對(duì)應(yīng)的宏定義。

上圖的左邊是 kconfig 文件，右邊是 rtconfig.h 文件，可以看到是一一對(duì)應(yīng)的(RT_USING_PIN也是對(duì)應(yīng)的，由于不在一個(gè)位置所以沒(méi)有截圖下來(lái))。
上述闡述了一個(gè) kconfig 文件與 rtconfig.h 文件以及 menuconfig 之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但是一個(gè)工程存在好多個(gè) kconfig 文件，運(yùn)行 menuconfig 的時(shí)候又是如何找到各個(gè) kconfig 文件的呢？整個(gè)過(guò)程是這樣的，在當(dāng)前工程的根目錄存在一個(gè) kconfig 文件，所在位置和內(nèi)容如下圖所示：

上圖中紅色方框里的內(nèi)容就是其他 kconfig 文件的路徑，因此這個(gè)文件是所有配置的總?cè)肟?，通過(guò)它找到其他 kconfig 文件。

小結(jié)

上述簡(jiǎn)單敘述了一個(gè) rtconfig.h 文件的配置過(guò)程，總結(jié)一下也就是在工程的根目錄下使用 env 工具執(zhí)行 menuconfig 命令時(shí)會(huì)出現(xiàn) rtt 系統(tǒng)的配置界面，所有的配置選項(xiàng)都是通過(guò)讀取工程根目錄下的 kconfig 文件，然后通過(guò)此文件找到其他的 kconfig 文件，從而生成配置界面，然后通過(guò)選擇配置界面的相關(guān)選項(xiàng)，從而實(shí)現(xiàn)在 rtconfig.h 文件里增添或者減少宏定義的目的。

scons

引用 rtt 文檔中心的一句話來(lái)介紹 scons:

scons 是一套由 Python 語(yǔ)言編寫(xiě)的開(kāi)源構(gòu)建系統(tǒng)，類(lèi)似于 GNU Make,它采用不同于通常 Makefile 文件的方式，而是使用 SConstruct 和 SConscript 文件來(lái)替代。這些文件也是 Python 腳本，能夠使用標(biāo)準(zhǔn)的 Python 語(yǔ)法來(lái)編寫(xiě)。所以在 SConstruct、SConscript 文件中可以調(diào)用 Python 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)進(jìn)行各類(lèi)復(fù)雜的處理，而不局限于 Makefile 設(shè)定的規(guī)則。

使用 makefile 時(shí)，我們可以通過(guò)命令行輸入 make 來(lái)編譯工程，在使用 scons 時(shí)，同樣的道理，我們也可以使用 scons 來(lái)編譯工程，如圖所示：

在 scons 的介紹里說(shuō)，scons 通過(guò) SConscript 和 SConstruct 文件來(lái)組織源碼結(jié)構(gòu)，而通常來(lái)說(shuō)一個(gè)項(xiàng)目中只有一個(gè) SConstruct，但是會(huì)存在多個(gè) SConscript，SConstruct 所在的位置如下圖所示：

可以看到 SConstruct 處在工程的根目錄下，上圖還標(biāo)識(shí)了一個(gè)文件是 rtconfig.py ，這個(gè)文件的作用是為了使得 rtt 更好地支持多種編譯器，以及方便地調(diào)整編譯參數(shù)。
再來(lái)看 SConscript ,一般來(lái)講，每個(gè)存放著源代碼的子目錄下都會(huì)放置著一個(gè) SConscript,如果想要將自己的一些源代碼加入到 Scons 編譯環(huán)境中，一般可以創(chuàng)建或修改已有的 SConscript,它可以控制源文件的加入，并且可以指定文件的 Group,如果是在 keil 或者 iar 中開(kāi)發(fā)，那么通過(guò) SConscript 文件就可以自動(dòng)地添加文件或者增加 Group 到 keil 工程中,下面以 keil 工程為例說(shuō)明,首先看對(duì)應(yīng)的 SConscript 文件。

在這里不去細(xì)致地分析每一個(gè)語(yǔ)句，文檔中心有詳細(xì)地?cái)⑹?，?keil 為例，SConscript 中箭頭所指向的 group 在 keil 中所體現(xiàn)的就是加入到 keil 中的工程，第一個(gè) group 中定義的 group 名稱(chēng)是 Applications,那么所對(duì)應(yīng)的在 keil 工程中就有一個(gè) Applications 的 group。第二個(gè) group 中定義的 group 名稱(chēng)是 Drivers，那么所對(duì)應(yīng)的在 keil 中就有一個(gè) Drivers 存在，如下圖所示：

其他 group 的添加原理也是類(lèi)似的，同樣的，SConscript 還能夠控制將什么文件加到其對(duì)應(yīng)的 group 中，在 SConscript 中， src 變量控制的就是文件的加入，以 Application 下的文件為例，如下圖所示：

可以看到這里的 src 所代表的意思就是將當(dāng)前文件夾下的所有 .c 文件加入到 Application 中，這里也可以控制指定的文件加入到對(duì)應(yīng)的 group 中。
這里需要注意的一點(diǎn)是我們通過(guò)編輯 SConscript 文件，來(lái)控制文件和 group 的加入，在 keil 中開(kāi)發(fā)的話，我們會(huì)在 Env 中輸入 scons --target=mdk5 來(lái)創(chuàng)建我們的工程，這個(gè)時(shí)候，我們要添加的文件或者 group 就會(huì)自動(dòng)地添加到工程中了，如果這個(gè)時(shí)候，手動(dòng)的往 keil 中添加文件或者 group 時(shí)，那么在下次運(yùn)行 scons --target=mdk5 時(shí)就會(huì)將之前手動(dòng)添加到 keil 工程的文件或 group 刪除掉。另外，如果在 keil 中開(kāi)發(fā)時(shí)，有一些 keil 本身的設(shè)置需要進(jìn)行更改，那么為了避免重新生成工程時(shí)將修改的記錄覆蓋掉，這個(gè)時(shí)候就應(yīng)該在 template 這個(gè)工程中進(jìn)行設(shè)置，這樣進(jìn)行更改后，即便重新生成工程了，但是關(guān)于 keil 的配置依舊保留著，工程所在位置如下圖所示：

同時(shí)，scons 還能夠生成 vs code 工程，運(yùn)行 scons --target=vsc 就能夠更新 vs code 工程的相關(guān)配置，從而更新 vs code 的相關(guān)頭文件設(shè)置。

總結(jié)

上述就是關(guān)于 RTT 管理和構(gòu)建工程的相關(guān)內(nèi)容了，總結(jié)一下也就是涉及到 kconfig 文件的更改，從而能夠通過(guò) menuconfig 圖形化的配置相關(guān)選項(xiàng)，最終能夠生成 rtconfig.h 中的相關(guān)宏定義。同時(shí)，RTT 采用 scons 來(lái)進(jìn)行構(gòu)建工程，通過(guò) SConscript 控制文件和 group 加入到工程中進(jìn)行編譯。另一方面，上述內(nèi)容所涉及的語(yǔ)法雖然不是采用的 C 語(yǔ)言，但是在 rtt 中所涉及的語(yǔ)法中也比較容易，通過(guò)閱讀官方文檔中心的相關(guān)內(nèi)容也就能夠運(yùn)用起來(lái)了，好了，這次的分享內(nèi)容就是這些啦~

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