Formation Real Time Programming with RT-Thread | Ac6 Training

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Renseignements
RT7Real Time Programming with RT-Thread
From Theory to Practice

Objectives

  • Understand the RT-Thread architecture and execution model
  • Migrate from bare-metal designs to a thread-based RTOS architecture
  • Get an overview on Cortex-M architecture used by RT-Thread
  • Understand the concepts of real time multithreading
  • Learn how to configure, build, develop and debug RT-Thread applications
  • Use Env, menuconfig and SCons in a BSP-based workflow
  • Understand RT-Thread thread management, synchronization and communication services
  • Understand RT-Thread memory management mechanisms
  • Understand the RT-Thread device framework and device model
  • Learn how to access devices through RT-Thread APIs
  • Get a concise overview of the RT-Thread ecosystem
  • Theoretical course
    • PDF course material (in English)
    • The trainer to answer trainees’ questions during the training and provide technical and pedagogical assistance
  • Practical activities
    • Practical activities represent from 40% to 50% of course duration
    • Example code, labs and solutions
    • Physical Board (NXP FRDM or STM32) or simulated board (STM32 or NXP) using Zazu Simulator
  • Strong embedded C programming skills
  • Basic knowledge of embedded processors
  • 3 days
  • Cours théorique
    • Support imprimé et PDF (en anglais).
    • Assistance du formateur tout au long de la formation.
  • Activités pratiques (40-50% de la durée)
    • Exemples de code, exercices et solutions.
    • Un PC (un par binôme au-delà de 6 stagiaires) avec carte cible si nécessaire.
  • Machine virtuelle préconfigurée téléchargeable pour refaire les TP après le cours.
  • Chaque session débute par un point avec les stagiaires.
  • Tout ingénieur ou technicien en systèmes embarqués possédant les prérequis ci-dessus.
  • Les prérequis sont évalués avant la formation.
  • Les progrès sont évalués par le formateur via les exercices pratiques, et par des quizz pour les sections sans exercices.
  • Chaque stagiaire reçoit une attestation de réussite.
  • En cas de prérequis manquant, une formation différente ou complémentaire est proposée.

Plan du cours

  • Cortex-M architecture overview
  • Registers and execution states
  • Privilege levels and execution modes
    • Thread mode and Handler mode
    • MSP and PSP
  • Exception and interrupt mechanism overview
  • NVIC and SysTick
  • PendSV role in context switching
Exercise :  Exercise: Interrupt management and Cortex-M execution model
  • RT-Thread standard architecture
  • RT-Thread kernel architecture overview
  • Kernel object model
  • Standard BSP / project tree
  • Where application code is added in an RT-Thread project
  • Main thread, idle thread and timer-related system services
  • Differences between a bare-metal superloop design and an RT-Thread application structure
Exercise :  Explore the structure of a Hello World RT-Thread project
  • System startup sequence
    • Board initialization
    • Scheduler initialization
    • Main thread, timer thread and idle thread
  • Automatic initialization mechanism
  • Kernel service overview
  • Clock and timer management
Exercise :  Follow the boot sequence from reset to main()
  • RT-Thread Env workflow
  • Opening Env from the BSP environment
  • menuconfig usage
  • Configuration principles in RT-Thread
  • Generation and role of .config and rtconfig.h
  • Enabling and disabling kernel features and components
  • Managing BSP-specific configuration
  • Practical differences between source-level customization and package selection
Exercise :  Enable selected RT-Thread features with menuconfig, rebuild and validate the generated configuration
  • Base real time concepts
  • Tasks and task descriptors
  • Context switch
  • Task scheduling and preemption
  • Tick-based scheduling
  • Deterministic preemptive scheduling
  • Priority-based scheduling in RT-Thread
  • Time-slice rotation for same-priority threads
Exercise :  Analyse scheduling and context switch behavior
  • Thread control block
  • Thread stack layout
  • Thread states and life-cycle
  • Thread creation
  • Thread startup
  • Thread delay, yield and suspend / resume
  • Main thread and idle thread roles
Exercise :  Create and manage RT-Thread threads
  • Critical sections
  • Interrupt lock and scheduler lock
  • Semaphores
  • Mutexes
    • Recursive locking
    • Priority inversion
    • Priority inheritance
  • Events
    • OR trigger
    • AND trigger
  • Choosing the right synchronization primitive
Exercise :  Synchronize threads with events
  • Mailbox
  • Message queue
  • Signals overview
  • Thread-to-thread communication patterns
  • ISR-to-thread communication patterns
  • Data passing versus synchronization
Exercise :  Implement producer-consumer and command / message exchange patterns
  • Memory model in embedded real-time systems
  • Static objects versus dynamic objects
  • Dynamic memory heap
  • Small memory management algorithm
  • Slab allocator overview
  • Memheap for multiple non-contiguous heaps
  • Memory pools
  • Determinism and fragmentation considerations
  • Memory allocation constraints in ISR context
Exercise :  Compare heap and memory pool usage in RT-Thread
  • Clock tick and system heartbeat
  • Software timers
    • One-shot timers
    • Periodic timers
  • HARD_TIMER versus SOFT_TIMER
  • Timer thread role
Exercise :  Use RT-Thread timers for periodic processing
  • I/O device framework
    • I/O device management layer
    • Device driver framework layer
    • Device driver layer
  • RT-Thread device object model
  • Device registration and lookup
  • Standard device operations
    • init()
    • open()
    • close()
    • read()
    • write()
    • control()
  • Character devices versus block devices
  • Application to driver interaction flow
  • Overview of common device classes
  • Typical threaded device access patterns
Exercise :  Access and use a device through the RT-Thread device framework
  • Components and packages overview
    • FinSH / MSH
    • Virtual File System
    • Network-related components
    • Utility components
  • When to use components and when to keep a minimal RTOS design
  • Kernel porting principles
  • BSP porting overview
  • Additional device classes available in RT-Thread
  • Debug and tracing directions
Durée
3 jours
Renseignements

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Dernière mise à jour du plan de cours : 20 mai 2026

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