RTEMS开发环境介绍

作者 Ray

RTEMS版权所有，转载请注明来源www.rtems.net，作者Ray

第 1 节: 介绍

本章介绍了RTEMS开发环境，包括

• RTEMS的目录结构,
• GNU Make在 RTEMS 开发环境中的用法
• 示例应用
• RTEMS特性工具

RTEMS被设计成一个可以重用的组件。像是RTEMS这样高度可重用的软件, 通常以原始码的形式典型地被分配，在分发的时候没有提供任何的软件支持工具。 RTEMS中包含了一个包括板支持包（BSP），设备驱动和支持库。RTEMS开发环境不是CASE工具，而是为了方便设计和维护而提供的工具集合。

RTEMS开发环境主要是用的是GNU的工具链。他包括编译程序，汇编程序，连接器。GNU工具链不但源代码开放，而且支持的处理器非常多，可以说没有GUN编译环境，就没有开源世界的今天。

所以，为了使用好RTEMS，必须熟悉GNU的开发环境（哈哈，地球人都知道）。RTEMS的程序模块性非常强，而且所有的代码根据功能分别存放在不同的目录中。不同硬件体系的代码放在不同的目录下，能有效的系统的消除硬件依赖，使系统的移植能力更强。

1.1: 硬件相关源代码

硬件相关包括处理器相关和目标硬件板BSP相关。处理器相关的代码主要是线程上下文切换和中断处理子程序。RTEMS支持的处理器类别可以在cpukit/score/cpu目录下找到。如果需要将RTEMS移植到新的处理器上面，可以参考no_cpu目录，该目录有处理器相关代码的原型。

处理器相关又可以细分为不同的子类。例如ARM处理器就可以分为ARM7系列和ARM9等系列。这不同系列存在一些差异，移植的时候必须将这些因素考虑进去。

与硬件的源文件包括：

• 处理器相关的文件
• 文件板相关的文件
• 外围设备相关的文件
• 文件的相关问题
• CPU相关的执行文件
• CPU相关的支持文件
• 板支持包结构

RTEMS通过将系统分为多个层来提高系统的可移植性，同时也增加了系统软件的可复用性。RTEMS系统中大多数软件模块都可以在不同的硬件系统上面运行。RTEMS中，和硬件相关的代码分为下面几类：

• 处理器相关
• 目标板相关
• 外围设备相关

RTEMS中源代码按照功能和硬件依赖关系组织在不同目录里面，如果程序员需要为自己的硬件设备上移植RTEMS，就需要熟悉这些文件的存放规则。

第 2 章: 目录结构

随着系统的发展,RTEMS的目录结构在各个版本中也有了不少的变化，但是通常来说，目录设计符合下列的需求:

• 鼓励程序的模块化，组件化
• 将RTOS与目标硬件部分隔离，提高复用
• 允许多个RTEMS同时为不同的硬件平台产生目标代码而不产生冲突
• 生成的目标代码以及中间代码(obj文件)会根据硬件体系不同存放在不同位置，这样不同交叉编译器产生的中间代码不会弄混淆。

同时，根据不同硬件BSP存放目标文件还有一个好处，比如同一个处理器的两块电路板，一个有64kb的RAM，另一个有1Mb的RAM，那么在第一个系统中，内存的优化就很重要，需要注意字节的对齐以及在内存中的排列，而第二个系统对这些因素不必考虑得太多。在RTEMS中，可以方便的实现这样的需求。

处理器相关的代码主要是线程上下文切换和中断处理子程序。RTEMS支持的处理器类别可以在cpukit/score/cpu目录下找到。如果需要将RTEMS移植到新的处理器上面，可以参考no_cpu目录，该目录有处理器相关代码的原型。

处理器相关又可以细分为不同的子类。例如ARM处理器就可以分为ARM7系列和ARM9等系列。这不同系列存在一些差异，移植的时候必须将这些因素考虑进去。

RTEMS 源代码被组织成下面的部分:

功能性组件,

目标处理器（例如ARM系列，MPC系列）,

目标处理器模型（例如ARM中的ARM7TDMI，ARM920T等）,

外围设备以及目标板

下面将考察源代码的目录结构，为了方便，将目录树的根记为

${RTEMS_ROOT} 。

                      rtems- 版本 （ 如 4.6.2）
                                                   |
           +--------+-------+---------+---------+---------+---------+-------+------+
           |            |          |            |             |            |            |           |        |
        aclocal automake c        contrib    cpukit      doc     make    scripts tools

${RTEMS_ROOT}/aclocal/

该目录存放了 autoconf 使用的 M4 宏。 autoconf 解释 configure.ac 文件 ， 这些文件在定制、剪裁 RTEMS、为不同硬件体系产生不同目标文件这一系列过程中起着重大作用。

${RTEMS_ROOT}/automake/

该目录包含automake使用的脚本，他们用来创建Makefile.am。

${RTEMS_ROOT}/c/

该目录存放的文件是必须根据不同硬件结构剪裁的BSP，这个目录下面还有很多子目录，将在下一节讨论。

${RTEMS_ROOT}/contrib/

该目录存放了Cygwin和Solaris平台下的交叉编译器相关的资料和文件。

${RTEMS_ROOT}/cpukit/

该目录是RTEMS的库文件（例如C语言库libc.a）以及硬件无关的操作系统核心源代码。该目录将在后面详细说明。

${RTEMS_ROOT}/doc/

存放 TeXinfo 和 HTML 格式的文档

${RTEMS_ROOT}/make/

Makefile 的配置文件 ， 例如 make/custom 子目录中每个 .cfg 文件都对应了一个 BSP 的配置 ， 包括处理器模式、编译选项等。这些配置在BSP章节中会有说明。

${RTEMS_ROOT}/scripts/

该目录存放了 RPM 包的说明 ， 每个 RPM 包占用一个子目录 ， 包括 binutils/ 、 gcc3newlib/ 、 gdb/ 等。

${RTEMS_ROOT}/tools/

该目录包含 RTEMS 专用的一些工具。这些工具有目标硬件相关的，也有用来升级RTEMS源代码的。