1. 前言
微軟於最近開源了 ThreadX 操作系統，關於這個RTOS有多牛逼，請看硬漢哥的這篇文章：
本文中使用的開發板爲小熊派IoT開發板，主控爲STM32L431RCT6：
由於 ThreadX 僅提供了 Cortex-M0 到 Cortex-M7 的 GCC版本的移植文件，所以本文中我們使用的工具鏈爲：
- 操作系統：Window10
- 生成初始化工程：STM32CubeMX
- 閱讀代碼：VSCode
- 編譯器：arm-none-eabi-gcc工具鏈
- 構建工具：make
- 下載工具：OpenOCD
- 串口工具
以上工具除了 STM32CubeMX 和 VScode 之外，華爲最近出的一款VScode擴展中可以打包安裝完成。
2. 環境搭建
2.1. 安裝VScode擴展
這個擴展是華爲LiteOS提供的，此處不需要了解過多，我們僅僅是使用此擴展完成以下事情：
- 自動安裝arm-none-eabi-gccG工具鏈
- 自動安裝make構建工具
- 自動安裝openocd下載工具
- 可以在VScode中一鍵編譯、下載、調試
- 可以在VScode中查看串口輸出
接下來開始安裝：
安裝完成之後重啓VScode即可。
iot-link擴展只支持小熊派開發板的一鍵編譯、下載，如果是其它開發板：
- ① 將arm-none-eabi-gcc和make工具添加到環境變量，在命令行編譯；
- ② 使用ST-Link的下載軟件或者STM32cubeProg下載程序；
- ③ 串口助手可以正常使用；
2.2. 創建STM32CubeMX工程
使用STM32CubeMX創建一個基於小熊派開發板的裸機工程，只需要配置一個打印串口和正確的時鐘頻率（圖省略）即可：
工程設置中選擇Makefile，這樣cubemx可以自動生成makefile：
生成工程即可：
2.3. 導入工程到VScode
打開VScode，點擊下方的Home（第2節擴展安裝成功纔會有），選擇導入GCC工程：
工程目錄選擇剛剛生成的目錄，Makefile默認是此工程中的makefile，芯片選擇STM32L431RCT6：
導入成功之後可以看到下方的操作按鈕：
2.4. 測試裸機工程是否正常
打開usart.c，添加將printf重定向到串口1的代碼：
/* USER CODE BEGIN 1 */
#if 1
#include <stdio.h>
int _write(int fd, char *ptr, int len)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)ptr, len, 0xFFFF);
return len;
}
#endif
/* USER CODE END 1 */
接着在main.c中添加頭文件<stdio.h>，然後在main函數中加入打印代碼進行測試：
/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("ThreadX RTOS Port by Mculover666\r\n");
/* USER CODE END 2 */
點擊下方的Build按鈕開始編譯，編譯成功之後如圖所示：
如果編譯失敗，請重複之前的導入工程步驟。
接下來連接小熊派開發板到電腦，點擊下載按鈕：
下載成功之後，點擊下方的Serial按鈕，選擇小熊派開發板的串口，在VSCode中打開串口終端：
按下小熊派復位按鈕，即可看到正常打印的數據：
printf測試可以正常使用之後，接下來開始移植今天的主角——threadX操作系統。
3. 移植threadX操作系統
3.1. 下載內核源碼
內核源碼可以在官方的GIthub下載：
如果下載較慢，可以拉取我的Gitee：
將源碼中的common和ports文件夾複製到工程中：
3.2. 修改makefile
makefile文件是make工具使用的文件，描述了整個工程的編譯構建關係。
修改makefile，將threadX的相關文件加入到makefile裏。
① 添加common/src下的所有C文件到C_SOURCES變量中：
② 小熊派的內核是Cortex-M4，所以添加ports/cortex_m4/gnu/src下的所有.S文件：
因爲.s文件是直接彙編文件，.S文件需要進行預處理之後才能彙編，兩者編譯時有區別，所以使用兩個變量進行區分。
③ 將common/inc和ports/cortex_m4/gnu/inc兩個頭文件路徑添加：
④ 編寫.S文件的編譯規則：
至此，makefile修改完成，但是還不能編譯。
3.3. 適配小熊派開發板
在threadX底層初始化彙編文件中有兩個全局變量：
這兩個值需要我們根據不同的平臺來自己定義。
① 修改stm32啓動文件startup_stm32l431xx.s，聲明中斷向量表_vectors標號是全局的：
將此標號位置添加到中斷向量表處：
② 修改stm32鏈接文件STM32L431RCTx_FLASH.ld，添加此標號所表示的位置：
3.4. 修改時鐘頻率
找到threadX的底層初始化彙編文件tx_initialize_low_level_sample.S，修改系統主頻爲80Mhz，修改系統tick爲1000個tick：
此時點擊下方Build按鈕開始編譯：
編譯成功，證明移植沒有問題。
4. 編寫threadX應用代碼
在main.c中編寫創建兩個不同優先級任務運行的應用代碼，觀察是否可以正常切換任務、演示。
① 引入頭文件：
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>
#include "tx_api.h"
/* USER CODE END Includes */
② 創建兩個任務控制塊，兩個任務入口函數，並創建兩個任務：
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
TX_THREAD my_thread1;
TX_THREAD my_thread2;
void my_thread1_entry(ULONG thread_input)
{
/* Enter into a forever loop. */
while(1)
{
printf("threadx 1 application running...\r\n");
/* Sleep for 1 tick. */
tx_thread_sleep(1000);
}
}
void my_thread2_entry(ULONG thread_input)
{
/* Enter into a forever loop. */
while(1)
{
printf("threadx 2 application running...\r\n");
/* Sleep for 1 tick. */
tx_thread_sleep(1000);
}
}
void tx_application_define(void *first_unused_memory)
{
/* Create my_thread! */
tx_thread_create(&my_thread1, "My Thread 1",
my_thread1_entry, 0x1234, first_unused_memory, 1024, 3, 3, TX_NO_TIME_SLICE, TX_AUTO_START);
tx_thread_create(&my_thread2, "My Thread 2",
my_thread2_entry, 0x1234, first_unused_memory+1024, 1024, 1, 1, TX_NO_TIME_SLICE, TX_AUTO_START);
}
③ 在main函數初始化完畢之後啓動內核：
/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("ThreadX RTOS Port By Mculover666\r\n");
/* Enter the ThreadX kernel. */
tx_kernel_enter( );
/* USER CODE END 2 */
再次點擊Build按鈕編譯，編譯成功：
接上小熊派開發板，點擊下方的Download按鈕，燒錄成功：
點擊下方Serial，在VScode打開串口終端，查看串口輸出：
1s打印一次，並且兩個任務切換運行，任務2的優先級高於任務1，實現現象和預期一樣，至此，threadX移植成功，趕快上手試試吧~
如果需要此工程源碼，請在公衆號 Mculover666 後臺回覆關鍵詞 threadX 獲取，拿到源碼後在VScode的iotlink中導入之後編譯即可。
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