μC/OS-II兼容层——让基于μC/OS-II开发的应用层无感地迁移到RT-Thread操作系统

最新推荐文章于 2025-09-28 06:25:22 发布

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最新推荐文章于 2025-09-28 06:25:22 发布 · 498 阅读

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#内核 #python #java #嵌入式 #编程语言

这篇博客介绍了如何使用μC/OS-II兼容层无缝迁移到RT-Thread操作系统，让基于μC/OS-II的项目在RT-Thread上快速运行。该兼容层支持μC/OS-II 2.00-2.93版本，允许开发者利用原有的μC/OS-II经验进行RT-Thread开发。文章详细阐述了兼容层的使用、迁移步骤、接口说明和自动化配置，旨在帮助开发者降低学习和迁移成本。

1 概述

这是一个针对RT-Thread国产操作系统的μCOS-II操作系统兼容层，可以让基于美国Micriμm公司的μCOS-II操作系统的项目快速、无感地迁移到RT-Thread操作系统上。在兼容层的设计、编写上尊重原版μC/OS-II，保证原版μC/OS-II的原汁原味。

uCOS-II兼容层的设计和编写融合了uCOS-III兼容层的编写经验，同时与uCOS-III兼容层进行交叉检查，确保两个兼容层的可靠性。

支持版本：μC/OS-II 2.00-2.93全部版本

代码仓库地址：

https://github.com/mysterywolf/RT-Thread-wrapper-of-uCOS-II

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1.1 RT-Thread的其他RTOS兼容层

RT-Thread操作系统的μCOS-III兼容层：https://github.com/mysterywolf/RT-Thread-wrapper-of-uCOS-III

1.2 本兼容层适合于

之前学习过μCOS-II操作系统，意图转向学习RT-Thread国产操作系统。本兼容层可以帮您用已有的μCOS-II编程经验和习惯快速将项目跑起来，日后在应用过程中深入熟悉RT-Thread的API函数，逐步向RT-Thread过度，降低您的学习门槛和时间成本。有了本兼容层，对RT-Thread API以及编程风格的不熟悉再也不是您学习RT-Thread的阻力！

现有任务（线程）模块采用μCOS-II编写，想要用在基于RT-Thread的工程上
老项目需要从μCOS-II操作系统向RT-Thread操作系统迁移
当需要快速基于RT-Thread开发产品，但是工程师之前均采用μC/OS开发，从未用过RT-Thread的开发经验。本兼容层可以帮助让工程师快速基于μC/OS-II开发经验开发产品，简化软件的重用、缩短微控制器新开发人员的学习过程，并缩短新设备的上市时间。
避免在从μCOS-II迁移到RT-Thread时，由于μCOS-II的编程经验导致的思维定式引发的错误，这种错误一般很难被发现

例如：

软件定时器参数的不同

任务堆栈的数据类型不同

1.3 版本详细信息

1.4 官网

RT-Thread：

https://www.rt-thread.org/

文档中心：

https://www.rt-thread.org/document/site/tutorial/nano/an0038-nano-introduction/

μCOS-II：

https://www.micrium.com/
文档中心：

https://doc.micrium.com/pages/viewpage.action?pageId=10753158

2 使用

2.1 Keil-MDK仿真工程

本仿真工程是基于STM32F103平台。

Keil工程路径：rt-thread-3.1.3/bsp/stm32f103/Project.uvprojx

需要提前安装好RT-Thread Nano-3.1.3 Keil支持包.

注意：调试串口使用的是USART2，不是USART1

2.2 迁移步骤

（如果使用的是RT-Thread Nano版请参见以下步骤；若使用RT-Thread完整版可以直接跳转至Env工具自动化配置到工程中章节）

将uCOS-II文件夹内的所有文件都加入到你的工程中，最好保持原有文件夹的结构。相较于原版μCOS-II增加了os_rtwrap.c文件，负责对RT-Thread和μCOS-II的转换提供支持。
配置os_cfg.h
每个选项的配置说明和原版μCOS-II一致，若有不同，我已经在注释中有所解释。
原版μCOS-II配置说明可参见：
a)《嵌入式实时操作系统μC/OS-II（第二版）》北京航空航天大学出版社邵贝贝等译
b) Micriμm公司μCOS-II在线文档
μCOS-II原版定时器回调函数是在定时器线程中调用的，而非在中断中调用，因此要使用μCOS-II兼容层的软件定时器，需要将rtconfig.h中的宏定义RT_USING_TIMER_SOFT置1。
由于兼容层采用rt-thread内核自带的堆内存分配方式，因此免去了原版uCOS-II中配置任务以及各内核对象内存池大小的步骤，遂需要在rtconfig.h中定义RT_USING_MEMHEAP

2.3 os_cfg.h配置文件

1#define  OS_TMR_CFG_TICKS_PER_SEC  10u   /* Rate at which timer management task runs (Hz) */

在原版μCOS-II中，该宏定义定义了软件定时器的时基信号，这与RT-Thread的软件定时器有本质的不同，在RT-Thread中，软件定时器的时基信号就等于OS Ticks。因此为了能够将μCOS-II软件定时器时间参数转为RT-Thread软件定时器的时间参数，需要用到该宏定义。请使该宏定义与原工程使用μCOS-II时的该宏定义参数一致。需要注意的是，虽然在兼容层中定义了软件定时器的时基频率，但是在兼容层内部使用的RT-Thread软件定时器的时基频率等同于OS Ticks，因此OS_TMR结构体的.OSTmrMatch成员变量其保存的数值是以OS Ticks频率来计算的。

由于兼容层采用rt-thread内核自带的堆内存分配方式，因此免去了原版uCOS-II中配置任务以及各内核对象内存池大小的步骤，遂相关宏定义在兼容层中均被删除。

2.4 运行

2.4.1 手动初始化流程

本兼容层完全兼容官方给出的标准初始化流程，如果您兼容老项目，μCOS-II初始化部分无需做任何修改。

2.4.2 自动初始化流程

如果您在应用层中不想手动初始化本兼容层，可以在rtconfig.h文件中定义PKG_USING_UCOSII_WRAPPER_AUTOINIT宏定义。请参见 [4.2.1章节](#4.2.1 Enable uCOS-II wrapper automatically init)（如无特殊要求，建议采用该种方式）。

2.5 注意

1、μCOS-II的任务堆栈大小单位是sizeof(CPU_STK)，而RT-Thread的线程堆栈大小单位是sizeof(rt_uint8_t)，虽然在兼容层已经做了转换，但是在填写时一定要注意，所有涉及到μCOS-II的API、宏定义全部是按照μCOS-II的标准，即堆栈大小为sizeof(CPU_STK)，切勿混搭！这种错误极其隐晦，一定要注意！下面是混搭的错误示例：

 1ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)
 2static rt_uint8_t thread2_stack[1024];//错误：混搭RT-Thread的数据类型定义线程堆栈
 3
 4OSTaskCreateExt(task,
 5               0,
 6               &task_stack[TASK_SIZE-1],
 7               TASK_PRIO,
 8               0,
 9               &task_stack[0],
10               sizeof(thread2_stack),//任务堆栈大小(错误：这个参数的单位是sizeof(CPU_STK))
11               0,
12               OS_TASK_OPT_STK_CHK|OS_TASK_OPT_STK_CLR);

下面是正确写法：

 1#define THREAD_STACK_SIZE       256 //正确，要通过宏定义单独定义堆栈大小，单位为sizeof(CPU_STK)
 2ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)
 3   static CPU_STK thread2_stack[THREAD_STACK_SIZE];//正确，使用uCOS-II自己的数据类型定义任务堆栈
 4
 5OSTaskCreateExt(task,
 6               0,
 7               &task_stack[TASK_SIZE