Rt-thread源码剖析(1)——内核对象

原创

已于 2025-02-28 10:08:48 修改 · 941 阅读

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#网络 #嵌入式硬件 #c语言 #单片机

于 2025-02-27 21:45:00 首次发布

前言

该系列基于rtthread-nano的内核源码，来研究RTOS的底层逻辑，本文介绍RTT的内核对象，对于其他RTOS来说也可供参考，万变不离其宗，大家都是互相借鉴，实现不会差太多。

内核对象容器

首先要明确的一点是什么是内核对象，在RTT中，利用结构体之间的嵌套，实现了一种类似面向对象的设计。所以这里的内核对象，是指线程，信号量，互斥量，事件，邮箱，消息队列和定时器，内存池，设备驱动等等任何通过动态/静态创建出来的对象。

其次，需要知道的是，RTT是通过一个rt_object_container来管理这些所有的内核对象的。他是怎么做到的呢？我们来看一下（部分）代码就知道了（也可以直接看下面的总结）

//只展示部分代码
static struct rt_object_information rt_object_container[RT_Object_Info_Unknown] =
{
    /* initialize object container - thread */
    {RT_Object_Class_Thread, _OBJ_CONTAINER_LIST_INIT(RT_Object_Info_Thread), sizeof(struct rt_thread)},
#ifdef RT_USING_SEMAPHORE
    /* initialize object container - semaphore */
    {RT_Object_Class_Semaphore, _OBJ_CONTAINER_LIST_INIT(RT_Object_Info_Semaphore), sizeof(struct rt_semaphore)},
#endif
#ifdef RT_USING_MUTEX
    /* initialize object container - mutex */
    {RT_Object_Class_Mutex, _OBJ_CONTAINER_LIST_INIT(RT_Object_Info_Mutex), sizeof(struct rt_mutex)},
#endif

};

可以看到，本质上内核容器对象就是一个数组，里面的每个成员都是一个结构体如下所示

/**
 * The information of the kernel object
 */
struct rt_object_information
{
    enum rt_object_class_type type;                     /**< object class type */
    rt_list_t                 object_list;              /**< object list */
    rt_size_t                 object_size;              /**< object size */
};

rt_list_t又是一个双向链表，因此，rt_object_container其实就是一个rt_object_information结构体构成的数组，这个结构体里面又维护了

1.每种内核对象的类型

2.一个双向链表用于链接每个同类内核对象

3.该内核对象创建时需要的内存大小

程序运行过程中，每个创建的内核对象都会被放在这个内核对象容器中，最终形成如下结构