RT-Thread 核心學習筆記 - 核心對象rt_object

RT-Thread 核心學習筆記 - 核心對象管理

RT-Thread 核心學習筆記 - 核心對象操作API

RT-Thread 核心學習筆記 - 核心對象初始化連結清單組織方式

RT-Thread 核心學習筆記 - 核心對象連結清單結構深入了解

RT-Thread 核心學習筆記 - 裝置模型rt_device的了解

RT-Thread 核心學習筆記 - 了解defunct僵屍線程

前言

• 最近在看核心源碼，暫時避開費腦力的任務排程、記憶體管理等較複雜的實作方法，發現rt_device裝置架構實作很簡單。
• rt_device，裝置管理的架構（模型），提供标準的裝置操作接口API，一些外設，可以抽象成裝置，進行統一的管理操作，如LCD、Touch、Sensor等。

rt_device的結構

• rt_device，是核心對象派生出來的，是以，有些操作，就是在操作核心對象。上幾篇筆記研究核心對象的管理，現在發現，看device.c檔案，很容易能看懂。

rt_device的使用

• RT-Thread 的PIN、CAN、Serial、I2C、SPI、PM等，都抽象成一種裝置模型。這些裝置模型，派生于rt_device即可。

pin裝置模型：結構如下：

/* pin device and operations for RT-Thread */
struct rt_device_pin
{
    struct rt_device parent; /* 派生于rt_device */
    const struct rt_pin_ops *ops; /* 裝置特有的操作接口，還可以根據需要增加其他成員 */
};
           

• 是以使用者可以派生自己想要的裝置架構，增加特定裝置的操作接口：ops，特定屬性：結構體成員。
• 需要把具體的裝置，注冊到核心容器上，這裡調用rt_device的注冊接口。

如：

/* 使用時，需要把裝置名稱、操作接口等，傳入 */
int rt_device_pin_register(const char *name, const struct rt_pin_ops *ops, void *user_data)
{
    _hw_pin.parent.type         = RT_Device_Class_Miscellaneous; /* 裝置類型，為了區分裝置種類 */
    _hw_pin.parent.rx_indicate  = RT_NULL; /* 接收回調，序列槽、CAN一般會有 */
    _hw_pin.parent.tx_complete  = RT_NULL; /* 發送回調，序列槽、CAN一般會有 */

#ifdef RT_USING_DEVICE_OPS
    _hw_pin.parent.ops          = &pin_ops;
#else
    _hw_pin.parent.init         = RT_NULL; /* 以下标準的rt_device裝置操作接口，根據需要實作 */
    _hw_pin.parent.open         = RT_NULL;
    _hw_pin.parent.close        = RT_NULL;
    _hw_pin.parent.read         = _pin_read;
    _hw_pin.parent.write        = _pin_write;
    _hw_pin.parent.control      = _pin_control;
#endif

    _hw_pin.ops                 = ops;  /* 操作接口，裝置的特有操作接口 */
    _hw_pin.parent.user_data    = user_data; /* 不是必要的使用者資料 */

    /* register a character device */
    rt_device_register(&_hw_pin.parent, name, RT_DEVICE_FLAG_RDWR);  /* 裝置注冊接口：注冊為具體裝置 */

    return 0;
}
           

• 具體裝置對接裝置架構

/* 具體裝置的OPS 實作 */
const static struct rt_pin_ops _stm32_pin_ops =
{
    stm32_pin_mode,
    stm32_pin_write,
    stm32_pin_read,
    stm32_pin_attach_irq,
    stm32_pin_dettach_irq,
    stm32_pin_irq_enable,
};

/* 實際裝置的注冊方法 */
rt_device_pin_register("pin", &_stm32_pin_ops, RT_NULL);
           

• 裝置注冊後，可以通過：list_device檢視

其他

• rt_device_read rt_device_write等操作前，需要：rt_device_open
• rt_device_open rt_device_close 操作最好成對出現，原因是rt_device内部有引用計數，如你open兩次，close一次，計數為1，沒有真正的close。
• 一般通過rt_device_find，通過裝置名稱，查找裝置，擷取裝置的操作句柄，也就是裝置結構體指針，進而可以進一步進行操作裝置的操作接口ops或通過裝置的标準操作接口操作裝置。
• RT-Thread 的裝置類型很多，可以派生各種裝置模型（架構），進而可以注冊挂載很多裝置上去，可以友善的實作讀寫控制等操作，如控制硬體、傳感器等。

總結

• 裝置派生于核心對象：rt_object，熟悉核心對象，有利于熟悉rt_device的操作
• 繼續研究RT-Thread核心，不斷學習，收獲很多。