userapps 的獲取

rt-smart 上，為了實(shí)現(xiàn)用戶(hù)態(tài)與內(nèi)核態(tài)的分離，使用了【系統(tǒng)調(diào)用】，這個(gè)系統(tǒng)調(diào)用可以認(rèn)為是個(gè) sdk，當(dāng)前 userapps 提供了 arm 與 riscv 的 sdk（編譯好的二進(jìn)制）文件與頭文件，所以用戶(hù)態(tài)的程序開(kāi)發(fā)，只需要開(kāi)發(fā) app 即可。

userapps 的編譯環(huán)境

編譯 userapps 的方法：下載 userapps 后，進(jìn)入 tools 目錄，然后把 運(yùn)行平臺(tái)的 交叉編譯工具鏈拉取下來(lái)，qemu-virt64-riscv 使用的是 riscv64，在 ubuntu 20.04 shell 中運(yùn)行： $ python3 get_toolchain.py riscv64 即可拉取 riscv64 的 gcc 交叉編譯工具鏈 riscv64-linux-musleabi_for_x86_64-pc-linux-gnu_latest.tar.bz2，并解壓到 userapps/tools/gnu_gcc/riscv64-linux-musleabi_for_x86_64-pc-linux-gnu

設(shè)置 riscv64 gcc 交叉編譯鏈的 環(huán)境變量：ubuntu 20.04 下，在 userapps 目錄下，直接運(yùn)行 $ source smart-env.sh riscv64 即可

zhangsz@zhangsz:~/rtt/smart/userapps$ source smart-env.sh riscv64
/home/zhangsz/rtt/smart/userapps
Arch => riscv64
CC => gcc
PREFIX => riscv64-unknown-linux-musl-
EXEC_PATH => /home/zhangsz/rtt/smart/userapps/tools/gnu_gcc/riscv64-linux-musleabi_for_x86_64-pc-linux-gnu/bin
可以運(yùn)行 $ riscv64-unknown-linux-musl-gcc -v 驗(yàn)證 riscv64 gcc 交叉編譯工具鏈生效

userapps 的編譯
編譯 userapps，可以在 userapps 目錄直接使用 scons 進(jìn)行編譯，也可以進(jìn)入 userapps/apps/xxx 目錄下，單獨(dú)編譯某個(gè) app。

如單獨(dú)編譯 userapps/apps/hello 的方法，進(jìn)入 userapps/apps/hello，運(yùn)行 scons 編譯，生成 hello.elf 文件，這個(gè) elf 就是用戶(hù)態(tài)的可執(zhí)行文件，可以放進(jìn) rt-smart 文件系統(tǒng)中，運(yùn)行執(zhí)行。

zhangsz@zhangsz: /rtt/smart/userapps/apps/hello$ scons
scons: Reading SConscript files ...
scons: done reading SConscript files.
scons: Building targets ...
scons: building associated VariantDir targets: build/hello
CC build/hello/main.o
LINK hello.elf
scons: done building targets.
在 userapps 目錄下，默認(rèn)是全部編譯，生成的產(chǎn)物在 userapps/root/bin
zhangsz@zhangsz: /rtt/smart/userapps$ cd root/bin/
zhangsz@zhangsz: /rtt/smart/userapps/root/bin$ ls
hello.elf ping.elf pong.elf umailbox.elf vi.elf webclient.elf webserver.elf
zhangsz@zhangsz: /rtt/smart/userapps/root/bin$
可以把 userapps 的編譯產(chǎn)物 userapps/root/bin 目錄下的所有 elf 文件等，全部 拷貝到 qemu-virt64-riscv 的 sd.bin 鏡像文件中
sd.bin 鏡像文件
ubuntu 20.04 下，有各種文件系統(tǒng)鏡像文件的制作工具，如 fat、ext4 等文件系統(tǒng)類(lèi)型

如當(dāng)前 RT-Thread 支持 elm 文件系統(tǒng)，也就是 fat 文件系統(tǒng)，制作方法如下：

進(jìn)入 qemu-virt64-riscv 的內(nèi)核目錄，注意 userapps 和 qemu-virt64-riscv 是獨(dú)立的

$ dd if=/dev/zero of=sd.bin bs=1024 count=65536 /* 64MB 大小，可以根據(jù)需要更改大小 */
$ mkfs.fat sd.bin /* 格式化為 fat 文件類(lèi)型 */
$ mkdir sdcard /* 鏡像文件 sd.bin mount 掛載目錄，掛載后可往鏡像文件里面拷貝或刪除文件 */
$ sudo mount sd.bin sdcard/ /* 掛載到 sdcard 目錄下，這樣就可以拷貝文件了 */
$ sudo cp -r /home/zhangsz/rtt/smart/userapps/root/bin sdcard/ /* userapps 產(chǎn)物拷貝到 鏡像文件 */
$ ls sdcard/ /* 文件拷貝進(jìn)去了 */
bin
$ sudo umount sdcard /* 取消鏡像文件 sd.bin 的掛載， userapps 的產(chǎn)物已經(jīng)在里面了 */
運(yùn)行 qemu
qemu-virt64-riscv 下 運(yùn)行 $ ./qemu-nographic.sh 即可
zhangsz@zhangsz:~/rtt/smart/rtt_qemu_aarch64/qemu-virt64-riscv$ ./qemu-nographic.sh
OpenSBI v1.2

/ __ / | _ _ |
| | | | __ ___ _ __ | ( | | ) || |
| | | | '_ / _ '_ ___ | _ < | |
| | | | | ) | __/ | | | ** ) | | ) || |
_** /| . / _ | | | | /|____/ |
| |
|_|
Platform Name : riscv-virtio,qemu
Platform Features : medeleg
Platform HART Count : 1
Platform IPI Device : aclint-mswi
Platform Timer Device : aclint-mtimer @ 10000000Hz
Platform Console Device : uart8250
Platform HSM Device : ---
Platform PMU Device : ---
Platform Reboot Device : sifive_test
Platform Shutdown Device : sifive_test
Firmware Base : 0x80000000
Firmware Size : 212 KB
Runtime SBI Version : 1.0
Domain0 Name : root
Domain0 Boot HART : 0
Domain0 HARTs : 0*
Domain0 Region00 : 0x0000000002000000-0x000000000200ffff (I)
Domain0 Region01 : 0x0000000080000000-0x000000008003ffff ()
Domain0 Region02 : 0x0000000000000000-0xffffffffffffffff (R,W,X)
Domain0 Next Address : 0x0000000080200000
Domain0 Next Arg1 : 0x000000008fe00000
Domain0 Next Mode : S-mode
Domain0 SysReset : yes
Boot HART ID : 0
Boot HART Domain : root
Boot HART Priv Version : v1.12
Boot HART Base ISA : rv64imafdch
Boot HART ISA Extensions : time,sstc
Boot HART PMP Count : 16
Boot HART PMP Granularity : 4
Boot HART PMP Address Bits: 54
Boot HART MHPM Count : 16
Boot HART MIDELEG : 0x0000000000001666
Boot HART MEDELEG : 0x0000000000f0b509
heap: [0x802e7078 - 0x842e7078]
| /

RT - Thread Smart Operating System
/ | 5.0.0 build Mar 19 2023 20:34:47
2006 - 2022 Copyright by RT-Thread team
lwIP-2.0.3 initialized!
[I/sal.skt] Socket Abstraction Layer initialize success.
[I/utest] utest is initialize success.
[I/utest] total utest testcase num: (0)
file system initialization done!
Hello RISC-V
msh />
msh />ls
Directory /:
bin

msh />cd bi
msh />cd bin/
msh /bin>ls
Directory /bin:
hello.elf 341224
ping.elf 347336
pong.elf 342152
umailbox.elf 357440
vi.elf 517448
webclient.elf 393016
webserver.elf 489320
msh /bin>./h
msh /bin>./hello.elf
msh /bin>hello world!

可以進(jìn)入 /bin 目錄下，運(yùn)行 elf 用戶(hù)態(tài)的程序了

進(jìn)程間通信例程

當(dāng)前用戶(hù)態(tài)程序 ping.elf pong.elf，可以用于驗(yàn)證 線(xiàn)程通信

首先后臺(tái)方式運(yùn)行 pong.elf，運(yùn)行命令： ./pong.elf &，注意后面的 & 代表后臺(tái)線(xiàn)程，這樣 shell 不會(huì)被占用，否則無(wú)法再運(yùn)行其他的 elf 文件

msh /bin>./pong.elf &
msh /bin>
Pong: wait on the IPC channel: 3
接下來(lái)運(yùn)行 ping.elf，看下效果 ./ping.elf

用戶(hù)態(tài)的線(xiàn)程可以正常的運(yùn)行

小結(jié)

rt-smart 的內(nèi)核態(tài)與用戶(hù)態(tài)分離，與 嵌入式Linux開(kāi)發(fā)方法相似， rt-smart 在不斷的完善，后期會(huì)適配到更多的平臺(tái)上

除了運(yùn)行 RT-Thread userapps 下的app，用戶(hù)可以根據(jù)需要，設(shè)計(jì)自己的 app，當(dāng)前如果需要內(nèi)核設(shè)備驅(qū)動(dòng)支持，還需要在 內(nèi)核部分編寫(xiě)設(shè)備驅(qū)動(dòng)等。