在 ART-Pi Smart 体验 RT-Thread Smart v5.1.0

1.引言

RT-Thread Smart v5.1.0 已经正式发布。这一版本在内核和功能上做了大量的改进与增强。我们可以在ART-Pi Smart开发板尽情探索这一新版更完善更强大的RT-Thread Smart操作系统。ART-Pi Smart开发板搭载了米尔科技的i.MX6ULL核心板，硬件设计和制作由韦东山团队完成，整体的BSP板级支持包由社区完成。这是首个运行 RT-Thread Smart 的 ARM Cortex-A7 开发板，具有强大的硬件性能和丰富的外设接口，非常适合学习，开发和调试RT-Thread Smart系统。

 

硬件规格情况

 

在ART-Pi Smart的板卡上包括了百兆以太网，TF卡插槽，USB device，USB host接口，以及RW007 WiFi模块，Type-C的USB UART，RGB888 FPC座，Camera FPC座等资源。核心板上板载i.MX6ULL 800MHz ARM Cortex-A7单核32位处理器，512MB DDR3内存，4GB eMMC。

 

2.  RT-Thread Smart v5.1.0 新体验

RT-Thread v5.1.0 版本的 Smart 中带来了诸多改进和新功能，以下是一些和Smart系统密切相关的主要新增特性和增强点：

●  更完善的libc支持：高性能互斥锁 futex 和原生 libc 动态链接功能，使系统在多任务处理和内存管理上更高效。新增或修复了 setitimer、setaffinity 等API，提升了系统的灵活性和稳定性。

 

 

●  更完善的 POSIX 终端支持：

 

 

○  完整的终端设备及伪终端设备支持

 

 

○  可嵌套，支持作业控制，支持系统调用重启的 POSIX 信号支持

 

 

○  进程组和会话管理

 

 

○  新的IPC方法 `rt_condvar`

 

 

○  dfsv2 devfs 支持符号链接等功能。

 

 

○  ……

 

 

这些特性不仅使 RT-Thread Smart 在功能上更加完善，同时也提升了系统的稳定性和性能，为开发者提供了更强大的工具和更多的可能性。

 

3.  快速上手

 

下面介绍如何在ART-Pi Smart开发板上运行v5.1.0版本RT-Thread Smart操作系统。

 

 

○  搭建xmake编译环境

 

对于RT-Thread Smart的开发，推荐使用Linux Ubuntu环境，也可以远程使用Linux环境，在Windows桌面上使用VSCode登陆到Linux Ubuntu环境上使用。

 

 

在Linux Ubuntu下需要先安装xmake环境

 

 

1sudo add-apt-repository ppa:xmake-io/xmake
2sudo apt update
3sudo apt install xmake
 

 

 

 

○  应用编译

 

拉取用户态应用仓库 https://github.com/RT-Thread/userapps.git 可以获得一些示例程序工程。我们通过 xmake f 命令配置构建的目标平台，使用 xmake 命令编译构建工程，最后通过 xmake smart-rootfs -f fat 命令将构建完成的产物制作为 fat 格式的根文件系统镜像。这个镜像会在后面被烧录到 sd 卡中使用。

1source env.sh//设置环境变量
2//编译app
3cd apps
4// 配置为 arm平台
5xmake f -a arm
6xmake -j8
7//生成rootfs
8xmake samrt-image -f fat
 

 

○  内核编译

 

前面xmake已经下载了工具链，工具链具体位置在这里（arm-smart-musleabi 路径后的数字可能因为版本更新而不同）

1~/.xmake/packages/a/arm-smart-musleabi/211536-3de435f234/f5d0c3febbd2497fa950eb569871a3c0
 

进入bsp目录 rt-thread/bsp/nxp/imx/imx6ull-smart

1# 更新在线软件包 （主要涉及wifi软件包）
2source ~/.env/env.sh 
3pkgs --update
4# 编译内核
5scons -j8
 

○  eMMC镜像制作

 

ART-Pi Smart 支持 eMMC，SD，tftp 等方式启动内核。我们以 eMMC 为例子说明。在 bsp 目录下，可以看到 ./emmc/boot.fat文件。这是一个预先制作的 fat 文件系统镜像，其中已经包含一些文件。我们创建 tmp 目录，将 boot.fat 临时本地挂载到 tmp 目录下，使用tree命令可以看到如下的文件目录结构。

 

 

1.
2├── boot.fat
3├── image
4│   ├── genimage
5│   ├── genimage.cfg
6│   ├── images
7│   │   └── art-pi.img
8│   ├── input
9│   │   ├── boot.fat
10│   │   └── u-boot-dtb.imx
11│   ├── root
12│   └── tmp
13│       └── root
14└── tmp
15    ├── bin
16    │   └── ash
17    ├── etc
18    │   └── inittab
19    ├── kernel
20    │   ├── rtthread.bin
21    │   ├── rtthread.elf
22    │   ├── rtthread.img
23    │   └── rtthread.imx
24    ├── root
25    │   └── bin
26    │       └── hello.elf
27    └── sbin
28        └── init
 

● tmp/kernel下是内核相关文件

 

 

● tmp/sbin/init和tmp/bin/ash用来开机启动ash

 

 

● tmp/root/bin是应用文件夹，可以放置一些自定义应用

每次更新内核/应用，可以参考以下脚本内容生成新的art-pi.img映像文件

1sudo mount ./boot.fat ./tmp/
2sudo rm -rf tmp/kernel/*
3sudo cp -r ../rtthread.bin tmp/kernel/
4sudo cp -r ../rtthread.elf tmp/kernel/
5sudo cp -r ../rtthread.img tmp/kernel/
6sudo cp -r ../rtthread.imx tmp/kernel/
7sudo sync
8sudo umount ./tmp
9sudo cp boot.fat image/input/
10cd image
11mkdir root
12rm -rf tmp
13./genimage

 

art-pi.img位置在 rt-thread/bsp/nxp/imx/imx6ull-smart/emmc/image/images 目录下

○  镜像烧写

 

1.  首先准备一台 Windows 测试电脑，下载 100ask_imx6ull 烧写工具（由百问网提供）

 

 

a.  工具下载地址：

 

 

https://github.com/100askTeam/gui_for_nxp_uuu/blob/master/100ask_imx6ull%E7%83%A7%E5%86%99%E5%B7%A5%E5%85%B7/100ask_imx6ull_flashing_tool.exe

 

 

b.  100ask_imx6ull 烧写工具需要到 GitHub 去下载，网络不稳定。如果出现无法访问或无法下载，请多刷新网页多尝试几次

 

 

2.  将用于烧录的 USB Type-C（上方口） 先连接到 Windows 测试电脑

 

 

3.  将另外一个 USB Type-C（下方口）也连接上 Windows 测试电脑，给开发板供电

 

 

4.  在测试电脑上，打开串口调试终端：115200 波特率、8位数据位、1位停止位、无奇偶校验、无流控

 

 

5.  先拔掉 ART-Pi Smart 开发板上的 SD 卡（必须先拔掉 SD 卡）

6.  配置 ART-Pi Smart 开发板进入到 USB 固件下载模式

 

 

操作方法：开发板上电之后，先按下 "BOOT 启动按键" 不松开，再按下 “RST 复位键”，即可切换到 USB 固件下载模式。

 

 

7.  Windows 主机电脑上，打开烧录工具 100ask_imx6ull_flashing_tool.exe，查看烧录工具是否与ART-Pi Smart USB 连接成功

在烧写软件的专业版，烧写制作的镜像文件art-pi.img

 

○ 运行系统和应用

在运行系统之前，还有一件必不可少的工作 —— 准备根文件系统镜像。根文件系统提供了应用程序运行的必要环境。前文提到，我们在 userapp 仓库已经构建好了根文件系统。在前面我们以 eMMC 为例介绍了内核烧录的方式。这里换一种方式，我们以 SD/TF 卡为例子介绍根文件系统。

 

 

首先准备一张SD/TF卡，在Linux下为其创建一个大于1GB的分区作为第一分区，在userapp/apps/build下使用sudo dd if=fat.img of=/dev/sdb1命令将根文件系统烧入SD/TF卡中(这里的sd*根据自己SD/TF卡所在位置来设置）：

系统上电后我们进入 uboot 并将 bootcmd 修改如下。

 

 

1bootcmd=fatload mmc 1:1 0x80001000 /kernel/rtthread.bin; dcache flush; go 0x80001000

将SD卡插入再重新启动开发板后使用mount sd01 /mnt 将SD卡挂载到处我们的mnt目录下，进入mnt目录即可看到我们刚刚用userapp制作好的文件系统。

 

 

 

 

进入/mnt/bin目录下可以看到该目录下已经包含了一些可执行程序。以 hello 程序为例子，输入命令执行程序，将得到如下输出。