在討論“如何學習和掌握RTOS“這件事情之前，我們首先要明確一點：我們是否有必要學習RTOS?

關于這一點，可以看我18年的時候寫的一篇文章《該不該用RTOS？我們只做對的選擇》。這篇文章里的一些觀點放在今天，仍然是適用的。比如：裸機在并發性、模塊化、實時性、可重用性以及生態上的缺陷。當你使用裸機寫的軟件越多，功能越復雜，你所遇到的問題也會越來越多。

這次主要是想跟大家分享一下”如何學習和掌握RTOS”，為什么會有這個想法呢，其實動機也很巧合，是因為我看到一個群友的觀點和我的觀點非常相似，也看到大家都有這樣的需求，所以總結了之前學習RTOS的經驗，跟大家做個分享。

自上而下：先用起來再向下學習

我們在學習一款RTOS時，由于RTOS都是包含各種模塊的復雜系統，學習時，首先要先建立宏觀認識，了解RTOS的整體架構，掌握RTOS上的應用開發。

最好的方式是選擇一個有豐富文檔和例程的RTOS，基于RTOS系統的一整套示例代碼進行學習是一個非常好的方法。通過使用這些示例代碼，可以深入了解RTOS系統的設計和實現方式，學會如何使用RTOS來開發應用程序，也使我們的學習過程不會那么枯燥。

具體怎么實操呢？以RT-Thread新出的星火1號學習板為例。”星火1號”是RT-Thread專門為初學者設計的一套學習板，包含了豐富的例程，從內核到外設、從組件到各種各樣的Demo。通過學習這樣的示例程序，直接運行就可以看到現象，并且每個例程都有對應的說明文檔，這樣就可以比較輕松的掌握RTOS的應用開發。掌握應用開發之后，再慢慢的深入下去，深入到內核、架構、底層。

循序漸進

RTOS是一個復雜的系統，學習RTOS時，不能心急，”一口吃不成大胖子“，要按照方法循序漸進的學習。一個RTOS的SDK通常會提供多種示例項目，包括內核、外設、文件系統、網絡等，這些示例項目可以幫助你更好地理解RTOS系統的各個方面。可以從簡單的示例開始，逐步深入到更復雜的項目中，以便更好地掌握RTOS的開發技能。

同樣以星火1號的SDK為例，就包括了內核、基礎外設、高級外設、組件、IoT、綜合demo 6個級別的示例程序，難度從易到難。學習時，可以遵循SDK的難度梯度，一個階段一個階段的學習。

勤動手多做實驗

編寫代碼和進行內核實驗是學習RTOS的重要方法之一。通過編寫代碼，可以更深入地了解RTOS的API函數、內核機制以及如何使用RTOS來開發實時應用程序。

在進行內核實驗時，針對同一個應用場景，可以使用不同的系統API來實現，對比不同API使用上的差異，以及實現效果下的差別，更好的加深對內核機制的理解。

星火1號，針對內核的學習需求，單獨準備了一個內核學習例程01_kernel，這個例程里包含一個基本的內核工程，以及一套內核實驗手冊。根據內核實驗手冊，可以自己動手做一些針對內核的API試驗，比如兩個同優先級的線程相互切換、高優先級線程搶占低優先級的線程等，借助這些有趣的實驗，不知不覺的就掌握了RTOS內核的精髓。可以更好的掌握RTOS應用開發。

多借助工具

此外，還可以借助一些工具來輔助RTOS的學習，比如仿真平臺或者硬件調試器。通過仿真平臺或者硬件調試器來進行內核實驗，就可以單步程序的運行。單步應用程序，可以從應用代碼直接深入到內核代碼，從而更好地了解RTOS的內核機制。

這方面常見的RTOS一般都支持QEMU的方式，借助QEMU可以直接單步程序深入理解內核機制。但是仿真平臺也有缺點，就是無法很好的仿真硬件外設，比如嵌入式中常用的I2C、SPI、CAN等通信協議，或者一些溫濕度傳感器等外部模塊，就不適合使用仿真平臺了。這一點，星火1號做的也很不錯，它板載了ST-Link調試器，可以直接借助RT-Thread Studio來下載調試程序。單步程序的運行，非常適合初學者入門。

總結下來：學習和掌握RTOS最好的方法，就是自上而下的學習。按照難易程度循序漸進的學習的同時，也要多動手多做實驗。還可以多借助調試工具深入到RTOS內部，可以更好的理解RTOS內部機制。

最后給大家推薦一下我們最近新出的“星火1號“學習板，這款開發板是專為初學者而設計的，內置例程豐富而且按照難度分成了6個模塊，非常適合初學者入門RTOS。

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