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同步操作将从 RT-Thread/ART-Pi-smart 强制同步，此操作会覆盖自 Fork 仓库以来所做的任何修改，且无法恢复！！！
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变更历史
| 版本 | 内容描述 | 编制/日期 |
|---|---|---|
| V1.0 | 正式发布。 | Blues Lin 2021-11-01 |
| V2.0 | 增加章节：webserver 网关开发环境搭建、常见问题解答 | Blues Lin 2021-11-11 |
RT-Thread Smart（简称 rt-smart）嵌入式实时操作系统是基于 RT-Thread 操作系统衍生的新分支，面向带 MMU，中高端应用的芯片，例如 ARM Cortex-A 系列芯片，MIPS 芯片，带 MMU 的 RISC-V 芯片等。rt-smart 在 RT-Thread 操作系统的基础上启用独立、完整的进程方式，同时以混合微内核模式执行。
rt-smart 是一款高性能混合微内核操作系统，在传统嵌入式操作系统划分中，rt-smart 能够填补传统 RTOS 和大型操作系统 Linux 之间的空白，在实时性、成本、安全性、启动速度等方面可以取得最佳的平衡。
rt-smart 操作系统架构框图，如下图所示。rt-smart 操作系统主要包含内核模块和用户态运行时环境。内核模块包括虚拟地址空间管理、进程管理、线程管理、进程间通信、虚拟文件系统框架、网络接口层框架、设备驱动框架、msh 控制台、日志系统、异常中断管理和系统调用接口，设备驱动框架包含串口驱动框架和看门狗驱动框架。用户态运行时环境包括用户态 C 库。
rt-smart 功能特点
ART-Pi Smart 核心板使用的是 NXP 公司的 i.MX6ULL 处理器，具备单核 ARM Cortex-A7，最高运行频率可以达到 800MHz。拥有 1 路 LCD 显示、1 路数字摄像头、8 路 UART、2 路 USB OTG、2 路 CAN、2 路以太网等资源，便于客户灵活定制。
i.MX6ULL 核心板资源情况，如下所示：
| 名称 | 描述 |
|---|---|
| 主控芯片系列 | i.MX6ULL 系列 |
| 主控芯片型号 | MCIMX6Y2CVM05AB |
| 内存 | DDR3 SDRAM 512MB |
| 存储器 | EMMC（4GB） |
ART-Pi Smart 硬件接口图和 i.MX6ULL 核心板系统框图，如下所示：
i.MX 6ULL 是一个高功效、高性价比应用处的理器系列，采用单个 Arm Cortex-A7 内核，运行速度高达 800MHz。i.MX 6ULL 应用处理器包括了一个集成的电源管理模块，降低了外接电源的复杂性，并简化了上电时序。这个系列的每个处理器提供多种存储器接口，其中包括 16 位 LPDDR2、DDR3、DDR3L、原始和管理的 NAND 闪存、NOR 闪存、eMMC、Quad SPI 和各种其他接口，用于连接外围设备，如 WLAN、Bluetooth、GPS、显示器和摄像头传感器。
相比于 i.MX6UL 系列处理器，i.MX6ULL 精简了部分加密功能，同时保持了原有的高性价比、超低功率等特点，可以将其看作 i.MX6UL 系列的成本优化版本。
i.MX6ULL 功能结构图，如下所示：
| 波特率 | 数据位 | 停止位 | 校验位 | 流控 |
|---|---|---|---|---|
| 115200 | 8 | 1 | 无 | 无 |
网络接口：通过路由器和网线，将开发板和测试电脑连接在同一个局域网内
Micro SD卡：32GB 或 32GB 以下。可使用读卡器将编译生成的用户 APP 固件文件（.elf）复制到 SD 卡
ART-Pi Smart 扩展 IO 分布图 （双排针）
为了方便用户开箱快速体验 rt-smart，ART-Pi Smart 开发板在出厂前，已经提前将 rt-smart 内核固件文件（/kernel/rtthread.bin）、webserver 用户 APP 固件（/root/bin/uhttpd.elf ）、webserver 网页文件（ /root/var/ ）存到 rt-smart 所使用的 emmc 第四分区（即 mmc 1:4），如下图所示：
在 ART-Pi Smart SDK 里面提供了一个 gnu-app 示例：webserver 网关，并作为 ART-Pi Smart 的出厂 Demo。
即移植 GNU 软件代码交叉编译成目标系统平台可以运行的库或二进制文件，作为 rt-smart 的一个用户 APP，并在 ART-Pi Smart 开发板上运行。
用户也可以根据 文档下面的章节 “用户 APP（gnu-apps）： webserver 网关开发环境搭建” 自行尝试编译此 gnu-app 示例中所有的固件。
首页展示：
用户管理：
LED控制：
系统日志：
系统设置：
通过将 USB-TypeC 连接到电脑 USB 给开发板供电，ART-Pi Smart 开发板会通过 u-boot 自动加载 emmc 中的 rt-smart 内核固件文件（/kernel/rtthread.bin）到内存去运行。同时也会自动运行 webserver 用户 APP。
rt-smart 内核跑起来后，打开串口调试助手，通过下面命令先查看一下开发板的 IP 地址
# 获取开发板 IP 地址
msh />ifconfig
network interface device: e1 (Default)
MTU: 1500
MAC: a8 5e 45 91 92 93
FLAGS: UP LINK_UP INTERNET_UP DHCP_ENABLE ETHARP BROADCAST IGMP
ip address: 192.168.10.168
gw address: 192.168.10.1
net mask : 255.255.255.0
ipv6 link-local: FE80::AA5E:45FF:FE91:9293 VALID
ipv6[1] address: 0.0.0.0 INVALID
ipv6[2] address: 0.0.0.0 INVALID
dns server #0: 192.168.10.1
dns server #1: 0.0.0.0
打开浏览器，输入开发板的 IP 地址，显示 webserver 登录界面
在浏览器上，输入默认的帐号：admin 和密码：admin 即可登录到 Webserver 网关主页面
⚠️如果输入帐号和密码之后，无法登录到 Webserver 网关主页面，请尝试刷新一下浏览器网页，然后重新输入默认的帐号和密码重新登录。
点击网页右边的菜单，分别可以进行不同的操作：用户管理、LED 配置、系统配置、系统日志等
打开 Env 控制台终端窗口，然后切换到这个代码包根目录，运行 smart-env.bat 进行环境变量的设置，然后整体的 rt-smart 开发环境就可以使用了，具体操作如下所示：
# 进入到 rt-smart 目录
> cd rt-smart
# 设置对应的环境变量（rt-smart 工具链、编译器等）。和原 RT-Thread 相比，多了 RTT_CC_PREFIX 环境变量
> smart-env.bat
# 查看环境变量是否生效，输入下面命令，即可查看 musl 工具链、RTT_CC_PREFIX 环境变量
> set RTT
RTT_CC=gcc
RTT_CC_PREFIX=arm-linux-musleabi-
RTT_EXEC_PATH=E:\test\rt-smart\tools\gnu_gcc\arm-linux-musleabi_for_i686-w64-mingw32\bin
# [可选操作]确定工具链是否可以使用，输入下面命令，即可查看工具链相关版本信息
> arm-linux-musleabi-gcc -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=arm-linux-musleabi-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=e:/test/rt-smart/tools/gnu_gcc/arm-linux-musleabi_for_i686-w64-mingw32/bin/../libexec/gcc/arm-linux-musleabi/7.3.0/lto-wrapper.exe
Target: arm-linux-musleabi
Configured with: ../src_gcc/configure --disable-werror --prefix= --target=arm-linux-musleabi --with-sysroot=/arm-linux-musleabi --with-build-sysroot=/builds/research/musl-toolchain/build/arm-linux-musleabi_for_i686-w64-mingw32/sysroot/ --enable-languages=c,c++ --disable-multilib --enable-tls --disable-libmudflap --disable-libsanitizer --disable-gnu-indirect-function --disable-libmpx --enable-libstdcxx-time --host=i686-w64-mingw32 --disable-bootstrap AR_FOR_TARGET=arm-linux-musleabi-ar AS_FOR_TARGET=arm-linux-musleabi-as LD_FOR_TARGET=arm-linux-musleabi-ld NM_FOR_TARGET=arm-linux-musleabi-nm OBJCOPY_FOR_TARGET=arm-linux-musleabi-objcopy OBJDUMP_FOR_TARGET=arm-linux-musleabi-objdump RANLIB_FOR_TARGET=arm-linux-musleabi-ranlib READELF_FOR_TARGET=arm-linux-musleabi-readelf STRIP_FOR_TARGET=arm-linux-musleabi-strip
Thread model: posix
gcc version 7.3.0 (GCC)
build date: Sep 30 2021 13:47:19
build sha: b998444eb32a74bdeb55fd70963187255ae6efe0
build job: 173019
# 进入到 rt-smart 的 imx6ull-artpi-smart BSP 内核目录
> cd rt-smart\kernel\bsp\imx6ull-artpi-smart\
# 清除编译生成的临时文件和目标文件
> scons -c
# 编译 rt-smart 内核
> scons
如果编译无误，会生成 rtthread.elf、rtthread.bin、rtthread.imx 内核的固件文件
如果编译代码时，想同时查看详细的编译 log，可以使用scons --verbose命令来编译构建
# 进入到 rt-smart/userapp 用户代码目录
> cd rt-smart/userapps
# 清除编译生成的临时文件和目标文件
> scons -c
# 只编译 rt-smart/userapp/apps 目录下的用户 APP 代码：hello。编译成功后，在 userapps/root/bin 目录下会生成 hello.elf 固件文件
> scons --app=hello
# 编译 rt-smart/userapp/apps 目录下的所有用户 APP。编译成功后，在 userapps/root/bin 目录下会生成所有用户APP相对应的 *.elf 固件文件
> scons
# [可选操作]如果要缩小可执行程序的体积(删除固件中调试信息)，例如，缩小 hello.elf 固件体积。⚠️如果需要 gdb 调试用户 APP 时，则不能进行此操作
> arm-linux-musleabi-strip root/bin/hello.elf
i.MX6ULL 系列处理器启动方式多样，启动时会首先执行芯片内部 Boot ROM 中的程序。Boot ROM 会根据 BOOT_MODE 寄存器、eFUSEs、配置管脚等状态来决定启动模式以及启动设备。故在启动前，用户可根据自己需要配置 ART-Pi Smart 开发板的启动方式。
目前，ART-Pi Smart 开发板有以下两种启动方式：
eMMC 模式（默认启动模式）：ART-Pi Smart 上电时，默认从 eMMC 启动，自动运行 U-Boot
USB 模式：选择从 USB 启动，通过 USB 接口（上方的 USB-TypeC OTG 接口），串行下载固件
操作方法：开发板上电之后，先按下 "BOOT 启动按键" 不松开，然后，再按下 “RST 复位键”，即可切换到 USB 固件下载模式。
首先准备一台 Windows 测试电脑，下载并安装 Tftpd64 工具（Tftpd64-4.64-setup.exe）：https://bitbucket.org/phjounin/tftpd64/downloads/
⚠️ Tftpd64 工具需要到外网去下载，网络不稳定。如果出现无法访问或无法下载，请多刷新网页多尝试几次。
在测试电脑上，提前设置好 TFTP 服务器，并配置目录定位到 rtthread.bin 文件所在的目录
将 ART-Pi Smart 开发板通过有线网口和测试电脑处于同一个局域网（例，将开发板和测试电脑通过网线连接到同一台路由器或交换机）
⚠️将网线插到 ART-Pi Smart 开发板的网口，请检查网口上两个 LED 灯（绿色和黄色）是否亮起。
将 USB-TypeC（下面的）连接到电脑给开发板上电，上电时将默认从 eMMC 启动，自动运行 U-Boot
在测试电脑上，打开串口调试终端：115200 波特率、8 位数据位、1 位停止位、无奇偶校验、无流控
按下 ART-Pi Smart 开发板上的 “ RST 复位键” ，让开发板复位并进入到 “uboot 启动” 倒计时
在进入 “uboot 启动” 倒计时结束之前，按下键盘任意键，进入到手动模式
⚠️如果没有进入到手动模式，则开发板会自动进入到 i.MX6ULL 核心板自带的嵌入式 Linux 系统。
输入命令，将 rt-smart 内核固件文件 rtthread.bin，通过网络加载至内存中运行
命令格式：dhcp TFTP 服务器 IP（即，测试电脑 IP 地址）:固件文件（xx.bin文件）;dcache flush;go 固件入口地址
dhcp 0x80001000 192.168.10.100:rtthread.bin;dcache flush;go 0x80001000
如果都正常的话，在串口调试终端，就可以看到 rt-smart 内核系统的启动信息
\ | /
- RT - Thread Smart Operating System
/ | \ 5.0.0 build Nov 9 2021
2006 - 2020 Copyright by rt-thread team
lwIP-2.1.2 initialized!
[15] E/drv.enet: emac device init success
[20] I/I2C: I2C bus [i2c3] registered
[76] I/SDIO: SD card capacity 3813376 KB.
found part[0], begin: 8192, size: 3.651GB
[90] E/drv.enet:
PHY Link down, please check the cable connection and link partner setting.
[140] I/SDIO: emmc card capacity 3817472 KB.
found part[0], begin: 2098176, size: 1000.0MB
found part[1], begin: 1050674176, size: 1.476GB
found part[2], begin: -1671429120, size: [159] I/touch: rt_touch init success
[163] I/gt911: touch device gt911 init success
[169] I/sal.skt: Socket Abstraction Layer initialize success.
500.0MB
file system initialization done!
hello rt-smart
msh />[5033] D/drv.enet: enet1 link up
首先准备一台 Windows 测试电脑，下载 100ask_imx6ull 烧写工具（由百问网提供）
⚠️100ask_imx6ull 烧写工具需要到 GitHub 外网去下载，网络不稳定。如果出现无法访问或无法下载，请多刷新网页多尝试几次
将用于烧录的那根 USB-TypeC（上方） 先连接到 Windows 测试电脑
将另外一根 USB-TypeC（下方）也连接上 Windows 测试电脑，给开发板供电
在测试电脑上，打开串口调试终端：115200 波特率、8位数据位、1位停止位、无奇偶校验、无流控
先拔掉 ART-Pi Smart 开发板上的 SD 卡（⚠️必须先拔掉 SD 卡）
配置 ART-Pi Smart 开发板进入到 USB 固件下载模式
操作方法：开发板上电之后，先按下 "BOOT 启动按键" 不松开，然后，再按下 “RST 复位键”，即可切换到 USB 固件下载模式。
Windows 测试电脑上，打开烧录工具 100ask_imx6ull_flashing_tool.exe，查看烧录工具是否与ART-Pi Smart USB 连接成功
USB 连接成功后，再把 SD 卡插回 ART-Pi Smart 开发板背面的 Micro SD 卡槽。
⚠️记得，提前先把后面要运行的用户APP的 *.elf 固件文件（即 root 文件夹）提前复制到 SD 卡。
通过 100ask_imx6ull_flashing_tool 烧录工具将 rt-smart 内核固件文件 rtthread.imx，通过 USB 加载至内存中运行
如果都正常的话，在串口调试终端，就可以看到 rt-smart 内核系统的启动信息
\ | /
- RT - Thread Smart Operating System
/ | \ 5.0.0 build Sep 28 2021
2006 - 2020 Copyright by rt-thread team
lwIP-2.1.2 initialized!
[15] E/drv.enet: emac device init success
rt-smart 内核跑起来之后，可以输入下面命令获取开板一些基本信息，操作方式与其 rt-thread RTOS 一样
# 获取开发板 IP 地址
msh />ifconfig
network interface device: e1 (Default)
MTU: 1500
MAC: a8 5e 45 91 92 93
FLAGS: UP LINK_UP INTERNET_UP DHCP_ENABLE ETHARP BROADCAST IGMP
ip address: 192.168.10.168
gw address: 192.168.10.1
net mask : 255.255.255.0
ipv6 link-local: FE80::AA5E:45FF:FE91:9293 VALID
ipv6[1] address: 0.0.0.0 INVALID
ipv6[2] address: 0.0.0.0 INVALID
dns server #0: 192.168.10.1
dns server #1: 0.0.0.0
# 查看 SD 卡是否正常挂载，用户APP的 elf 固件是否已经提前存放到 SD 卡。执行 ls 命令，可以看到 SD 卡根目录下，会有一个 root 目录
msh />ls
Directory /:
System Volume Information<DIR>
root <DIR>
# 进入到目录 root/bin,查看 SD 卡里面的用户 APP 固件
msh />cd root/bin
msh /root/bin>ls
Directory /root/bin:
hello.elf 202308
gpio.elf 203448
ping.elf 203572
pong.elf 203004
# 进入到用户 APP 应用程序目录：root/bin/
msh />cd root/bin
# 显示 bin 目录下的用户 APP 是否已存在 hello.elf 用户 APP 固件文件
msh /root/bin>ls
Directory /bin:
hello.elf 202308
gpio.elf 203448
# 运行用户 APP: hello.elf
msh /root/bin>hello.elf
# 运行了一次编译的应用程序 root/bin/hello.elf，可以看到应用程序输出 hello world! 打印信息后自动退出
msh /root/bin>hello world!
此文档是基于 Ubuntu 20.04.2 ，通过 VirtualBox 虚拟机搭建 Ubuntu 系统环境，其他 Linux 版本类似。
Ubuntu 系统起来之后，打开一个终端（可使用快捷键：Ctrl+Alt+T 打开终端）
安装 Scons 编译构建工具，使用命令：
$ sudo apt-get install scons
Ubuntu 20.04.2 默认安装了 Python 3.8.10，由于 SDK 软件包用到一些 Python 脚本，故需要将 python 默认指向为 python3.8，使用命令：
# 将 python 默认指向为 python3.8
$ sudo ln -s /usr/bin/python3.8 /usr/bin/python
# 查看 pytho 版本
$ python --version
Python 3.8.10
在 Linux 环境下，通过 ART-Pi-Smart SDK 仓库 （Gitee）下载最新的 ART-Pi Smart SDK 软件包
⚠️⚠️⚠️由于 Linux 环境和 Windows 环境的区别，请不要把 Windows 下使用过（解压过）的 SDK 软件包复制到 Linux 下去运行。请直接下载 SDK 压缩包到 Linux 下去解压并运行。
打开一个终端（可使用快捷键：Ctrl+Alt+T 打开终端），进行下面操作来设置环境变量。
# 进入到 rt-smart 目录
$ cd rt-smart
# 设置对应的环境变量（rt-smart 工具链、编译器等）。和原 RT-Thread 相比，多了 RTT_CC_PREFIX 环境变量
$ source smart-env.sh
Arch => arm
CC => gcc
PREFIX => arm-linux-musleabi-
EXEC_PATH => /home/test/rt-smart/tools/gnu_gcc/arm-linux-musleabi_for_x86_64-pc-linux-gnu/bin
# [可选操作]确定工具链是否可以使用，输入下面命令，即可查看工具链相关版本信息
$ arm-linux-musleabi-gcc -v
# 进入到 rt-smart 的 BSP 内核目录
$ cd rt-smart/kernel/bsp/imx6ull-artpi-smart/
# 清除编译生成的临时文件和目标文件
$ scons -c
# 编译 rt-smart 内核
$ scons
如果编译无误，会生成 rtthread.elf、rtthread.bin、rtthread.imx 内核的固件文件
如果编译代码时，想同时查看详细的编译 log，可以使用scons --verbose命令来编译构建
# 进入到 rt-smart/userapp 用户代码目录
$ cd rt-smart/userapps
# 清除编译生成的临时文件和目标文件
$ scons -c
# 编译用户 APP 代码
$ scons
# 只编译 rt-smart/userapp/apps 目录下的用户 APP 代码：hello。编译成功后，在 userapps/root/bin 目录下会生成 hello.elf 固件文件
> scons --app=hello
# 编译 rt-smart/userapp/apps 目录下的所有用户 APP。编译成功后，在 userapps/root/bin 目录下会生成所有用户APP相对应的 *.elf 固件文件
> scons
# [可选操作]如果要缩小可执行程序的体积(删除固件中调试信息)，例如，缩小 hello.elf 固件体积。⚠️如果需要 gdb 调试用户 APP 时，则不能进行此操作
> arm-linux-musleabi-strip root/bin/hello.elf
# [可选操作]如果要缩小 root/bin 里面所有的可执行程序的体积(删除固件中调试信息)，输入下面命令即可。⚠️如果需要 gdb 调试用户 APP 时，则不能进行此操作
$ arm-linux-musleabi-strip root/bin/*.elf
i.MX6ULL 系列处理器启动方式多样，启动时会首先执行芯片内部 Boot ROM 中的程序。Boot ROM 会根据 BOOT_MODE 寄存器、eFUSEs、配置管脚等状态来决定启动模式以及启动设备。故在启动前，用户可根据自己需要配置 ART-Pi Smart 开发板的启动方式。
目前，ART-Pi Smart 开发板有以下两种启动方式：
eMMC 模式（默认启动模式）：ART-Pi Smart 上电时，默认从 eMMC 启动，自动运行 U-Boot
USB 模式：选择从 USB 启动，通过 USB 接口（上方的 USB-TypeC OTG 接口），串行下载固件
操作方法：开发板上电之后，先按下 "BOOT 启动按键" 不松开，然后，再按下 “RST 复位键”，即可切换到 USB 固件下载模式。
Linux 上安装并配置 tftp 服务器
# 先安装 aptitude 软件包管理器
$ sudo apt install aptitude
# 再安装 tftp 工具
$ sudo aptitude install tftp-hpa tftpd-hpa
# 配置 tftp 工具
# 进入到 etc/default，并打开 tftpd-hpa 文件
$ cd /etc/default/
$ sudo gedit tftpd-hpa
# 打开 tftpd-hpa 文件之后，主要修改里面的两个设置项 TFTP_DIRECTORY（根目录）及 TFTP_OPTIONS（选项）
# 其中，"/home/test/rt-smart/kernel/bsp/imx6ull-artpi-smart"路径为 rt-smart 内核固件 rtthread.bin 的所在目录
TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/home/test/rt-smart/kernel/bsp/imx6ull-artpi-smart"
TFTP_ADDRESS=":69"
TFTP_OPTIONS="-l -c -s"
# 重启 tftpd 服务
$ sudo /etc/init.d/tftpd-hpa restart
Linux 上安装并配置串口通信工具 minicom
# 安装 Linux 上的串口通信工具 minicom
$ sudo apt install minicom
# 查询 ART-Pi Smart 的调试串口对应的 USB (USB 转串口工具)，可以查到用到 ttyUSB0
$ ls -l /dev/ttyUSB*
crw-rw---- 1 root dialout 188, 0 11月 9 15:49 /dev/ttyUSB0
# 需对 minicom 进行配置，终端输入命令：sudo minicom -s 选择 serial port setup
# 配置 minicom 串口通信工具并打开串口调试终端：115200 波特率、8位数据位、1位停止位、无奇偶校验、无流控（两个流控设置都关闭）
$ sudo minicom -s
# 启动串口通信工具 minicom
$ sudo minicom
将 ART-Pi Smart 开发板通过有线网口和测试电脑处于同一个局域网（例，将开发板和测试电脑通过网线连接到同一台路由器或交换机）
⚠️将网线插到 ART-Pi Smart 开发板的网口，请检查网口上两个 LED 灯（绿色和黄色）是否亮起。
将 USB-TypeC（下面的）连接到电脑给开发板上电，上电时将默认从 eMMC 启动，自动运行 U-Boot
在进入 “uboot 启动” 倒计时结束之前，按下键盘任意键，进入到手动模式
⚠️如果在倒计时结束之前，没有进入到手动模式，则开发板会自动进入到 i.MX6ULL 核心板自带的嵌入式 Linux 系统。
输入命令，将 rt-smart 内核固件文件 rtthread.bin，通过网络加载至内存中运行
命令格式：dhcp TFTP 服务器 IP（即，测试电脑 IP 地址）:固件文件（xx.bin文件）;dcache flush;go 固件入口地址
dhcp 0x80001000 192.168.10.171:rtthread.bin;dcache flush;go 0x80001000
如果都正常的话，在串口调试终端，就可以看到 rt-smart 内核系统的启动信息
=> dhcp 0x80001000 192.168.10.171:rtthread.bin;dcache flush;go 0x80001000
ethernet@02188000 Waiting for PHY auto negotiation to complete... done
BOOTP broadcast 1
BOOTP broadcast 2
BOOTP broadcast 3
BOOTP broadcast 4
*** Unhandled DHCP Option in OFFER/ACK: 213
DHCP client bound to address 192.168.10.169 (1797 ms)
Using ethernet@02188000 device
TFTP from server 192.168.10.171; our IP address is 192.168.10.169; sending thro1
Filename 'rtthread.bin'.
Load address: 0x80001000
Loading: ####################################################
3.4 MiB/s
done
Bytes transferred = 756192 (b89e0 hex)
## Starting application at 0x80001000 ...
\ | /
- RT - Thread Smart Operating System
/ | \ 5.0.0 build Nov 9 2021
2006 - 2020 Copyright by rt-thread team
lwIP-2.1.2 initialized!
[15] E/drv.enet: emac device init success
[20] I/I2C: I2C bus [i2c3] registered
[76] I/SDIO: SD card capacity 1927168 KB.
found part[0], begin: 69120, size: 1.857GB
[92] E/drv.enet:
PHY Link down, please check the cable connection and link partner setting.
[142] I/SDIO: emmc card capacity 3817472 KB.
found part[0], begin: 2098176, size: 1000.0MB
found part[1], begin: 1050674176, size: [157] I/touch: rt_touch init success
[161] I/gt911: touch device gt911 init success
[166] I/sal.skt: Socket Abstraction Layer initialize success.
1.476GB
found part[2], begin: -1671429120, size: 500.0MB
file system initialization done!
hello rt-smart
msh />
rt-smart 内核跑起来之后，可以输入下面命令获取开板一些基本信息，操作方式与其 rt-thread RTOS 一样
# 获取开发板 IP 地址
msh />ifconfig
network interface device: e1 (Default)
MTU: 1500
MAC: a8 5e 45 91 92 93
FLAGS: UP LINK_UP INTERNET_UP DHCP_ENABLE ETHARP BROADCAST IGMP
ip address: 192.168.10.168
gw address: 192.168.10.1
net mask : 255.255.255.0
ipv6 link-local: FE80::AA5E:45FF:FE91:9293 VALID
ipv6[1] address: 0.0.0.0 INVALID
ipv6[2] address: 0.0.0.0 INVALID
dns server #0: 192.168.10.1
dns server #1: 0.0.0.0
# 查看 SD 卡是否正常挂载，用户APP的 elf 固件是否已经提前存放到 SD 卡。执行 ls 命令，可以看到 SD 卡根目录下，会有一个 root 目录
msh />ls
Directory /:
System Volume Information<DIR>
root <DIR>
# 进入到目录 root/bin,查看 SD 卡里面的用户 APP 固件
msh />cd root/bin
msh /root/bin>ls
Directory /root/bin:
hello.elf 202308
gpio.elf 203448
ping.elf 203572
pong.elf 203004
# 进入到用户 APP 应用程序目录：root/bin/
msh />cd root/bin
# 显示 bin 目录下的用户 APP 是否已存在 hello.elf 用户 APP 固件文件
msh /root/bin>ls
Directory /bin:
hello.elf 202308
gpio.elf 203448
# 运行用户 APP: hello.elf
msh /root/bin>hello.elf
# 运行了一次编译的应用程序 root/bin/hello.elf，可以看到应用程序输出 hello world! 打印信息后自动退出
msh /root/bin>hello world!
rt-smart 的用户 APP 的启动方式与内核的启动方式完全不同。
需要提前将 root 文件夹（包含了用户 APP 的 elf 固件文件）通过 USB 读卡器直接复制到 SD 卡，并将 SD 卡插到 ART-Pi Smart 开发板背面的 Micro SD 卡槽
在内核跑起来之后，只需要在 MSH 下找到用户 APP 固件的存储目录，并输入对应 “ xx.elf ”，即可运行此 用户 APP（类似于 Linux 系统的 shell 脚本启动）
如果用户 APP 需要保持在后台运行状态，则需要执行用户 APP的命令增加字符 "&" 。例如，运行用户 APP: ntp.elf 并保持在后台运行
# 运行用户 APP: ntp.elf 并保持在后台运行
msh /root/bin>ntp.elf &
根据上面章节，搭建好 Windows 或 Linux 开发环境，并设置好相关的环境变量，之后用户 APP 的编译和运行等操作基本一样。故下面 rt-smart 用户 APP 示例，将不区分 Windows 或 Linux 环境。
找到 hello.elf 用户 APP 固件所示目录，输入 hello.elf 即可运行此用户 APP。
# 进入到用户 APP 应用程序目录：root/bin/
msh />cd root/bin
# 运行用户 APP: hello.elf
msh /root/bin>hello.elf
# 运行了一次编译的应用程序 root/bin/hello.elf，看到它输出 hello world! ，然后退出。
msh /root/bin>hello world!
运行 gpio.elf 用户 APP 之后，ART-Pi Smart 开发板上的 绿色 “LED2” 将开始每 200 ms 闪烁一次。
# 进入到用户 APP 应用程序目录：root/bin/
msh />cd root/bin
# 运行用户 APP: gpio.elf
msh /root/bin>gpio.elf
以下是一份最基本的客户端与服务端，他们之间通过 IPC channel 的方式进行交互。
pong 服务端实现的是一个消息接收，当收到消息数据时，再返回给客户端。
ping 客户端会把一段字符串数据发送给 pong 进程。它会先准备这段字符串数据，然后从共享内存中创建出一块共享内存数据块，并把数据复制到共享内存数据块上，然后把共享内存数据 id 通过通道发送给 pong 进程。
具体运行过程：
# 进入到用户 APP 应用程序目录：root/bin/
msh />cd root/bin
# 先运行用户 APP: pong.elf (注意：需要 pong 在后面保持运行，故需要在命令的结尾加入 & 字符)
msh /root/bin>pong.elf &
msh />
Pong: wait on the IPC channel: 3
# 再运行另外一个用户 APP: ping.elf
msh /root/bin>ping.elf
# 显示通信过程：
msh /root/bin>
Ping: send count = 0
Pong: receive count = 0
Pong: reply count = 0
Ping: receive the reply 0
Ping: send count = 1
Pong: receive count = 1
Pong: reply count = 1
Ping: receive the reply 1
Ping: send count = 2
Pong: receive count = 2
Pong: reply count = 2
Ping: receive the reply 2
......
......
Ping: send count = 98
Pong: receive count = 98
Pong: reply count = 98
Ping: receive the reply 98
Ping: send count = 99
Pong: receive count = 99
Pong: reply count = 99
Ping: receive the reply 99
此示例使用 ART-Pi Smart 开发板上的 uart 3 作为被测对象，根据硬件连接图，将测试电脑和开发板的 UART 3 （TTL）通过 USB 转串口线连接起来
通过 Menuconfig 工具在内核代码中添加 UART 3 设备
# 进入到 rt-smart 的 imx6ull-artpi-smart BSP 内核目录
> cd rt-smart\kernel\bsp\imx6ull-artpi-smart\
# 通过 Menuconfig 工具在内核代码中添加 UART 3 设备
> menuconfig
重新编译 rt-smart 内核，生成新的内核固件：rtthread.bin、rtthread.imx
# 清除编译生成的临时文件和目标文件
> scons -c
# 编译 rt-smart 内核
> scons
将编译好的用户 APP 固件 uart.elf 通过读卡器复制到 SD 卡，并将 SD 卡插回开发板的 SD 卡槽
测试电脑上打开 2 个串口调试终端。其中，串口调试终端 1 用于打印调试信息和发送 MSH 命令，串口调试终端 2 配置成与 UART 3 对应的 COM 口（115200 波特率、8 位数据位、1 位停止位、无奇偶校验、无流控）
通过 Tftp 或 USB 重新烧写 rt-smart 内核固件
找到 uart.elf 用户 APP 固件所在目录，串口调试终端 1 输入 uart.elf 并运行此用户 APP，就可以在 串口调试终端 2 看到相应的打印信息：hello rtthread
# 进入到用户 APP 应用程序目录：root/bin/
msh />cd root/bin
# 运行用户 APP: uart.elf
msh /root/bin>uart.elf
通过串口调试终端 2 发送十六进制数据 （0xAA）给开发板，查看 ART-Pi Smart 终端是否收到数据
此示例实现了 vi 工具的功能，可以通过 vi 工具查看、编译文件。
# 进入到用户 APP 应用程序目录：root/bin/
msh />cd root/bin
# 新建一个 test.txt 文件，文件内容为 "hello RT-Thread!!"
msh /root/bin>echo "hello RT-Thread!!" test.txt
# 运行用户 APP: vi.elf 要查看的文件
msh /root/bin>vi.elf test.txt
NTP 是网络时间协议（Network Time Protocol），它是用来同步网络中各个计算机时间的协议。 在 RT-Thread 上实现了 NTP 客户端，连接上网络后，可以获取当前 UTC 时间。
# 进入到用户 APP 应用程序目录：root/bin/
msh />cd root/bin
# 运行用户 APP: ntp.elf 并保持在后台运行
msh /root/bin>ntp.elf &
Get local time from NTP server: Tue Nov 9 19:23:53 2021
# 输入 date 命令显示当前实时时间
msh /root/bin>date
Tue Nov 9 19:24:51 2021
此用户 APP 中集成了 RT-Thread 生态系统中的 webnet 软件包，实现简单的 webserver 功能。
webnet 软件包是 RT-Thread 自主研发的，基于 HTTP 协议的 Web 服务器实现，它不仅提供设备与 HTTP Client 通讯的基本功能，而且支持多种模块功能扩展，且资源占用少、可裁剪性强，充分满足开发者对嵌入式设备服务器的功能需求。
⚠️ 此 webserver 示例（基于 webnet）和下一章节要介绍的 webserver 网关（基于 uhttpd、出厂示例）完全不一样，即用的是完全不一样的软件包。
首先，先检查 rt-smart 文件系统的 /root/webnet/ 路径下面是否已经存在 webnet 相关的网页文件
rt-smart 内核跑起来之后，运行 webserver.elf 用户 APP
# 进入到用户 APP 应用程序目录：root/bin/
msh />cd root/bin
# 运行用户 APP: webserver.elf 并保持在后台运行
msh /root/bin>webserver.elf &
[D/wn.log] server initialize success.
# 获取开发板的 IP 地址
msh /root/bin>ifconfig
network interface device: e1 (Default)
MTU: 1500
MAC: a8 5e 45 91 92 93
FLAGS: UP LINK_UP INTERNET_UP DHCP_ENABLE ETHARP BROADCAST IGMP
ip address: 192.168.10.168
gw address: 192.168.10.1
net mask : 255.255.255.0
ipv6 link-local: FE80::AA5E:45FF:FE91:9293 VALID
ipv6[1] address: 0.0.0.0 INVALID
ipv6[2] address: 0.0.0.0 INVALID
dns server #0: 192.168.10.1
dns server #1: 0.0.0.0
如果输入 webserver.elf & 运行此 APP 时，出现 Log： Bind socket failed, errno=1，说明另外一个 Webserver （基于 uhttpd）正在运行中
此时，需要通过下面方法，先 Kill 掉 Webserver （基于uhttpd）进程，然后重新运行此 webserver (基于 webnet)
# 通过 list_process 命令列出当前正在运行的所有进程，可以看 uhttpd 对应的 PID 为 22
msh /root/bin>list_process
PID CMD thread pri status sp stack size max used left tick error
---- -------- -------- --- ------- ---------- ---------- ------ ---------- ---
kernel tshell 20 running 0x000001e4 0x00001000 54% 0x00000006 -09
kernel sd_mount 30 suspend 0x000000e0 0x00000800 27% 0x0000000f 000
kernel sys_work 23 suspend 0x00000098 0x00001000 34% 0x0000000a -09
kernel link_d1 30 suspend 0x000000e0 0x00001000 13% 0x00000002 000
kernel mmcsd_de 22 suspend 0x000000f8 0x00001000 20% 0x0000000d -09
kernel tcpip 10 suspend 0x00000144 0x00002000 15% 0x00000013 -09
kernel etx 12 suspend 0x000000f0 0x00002000 04% 0x0000000a -09
kernel erx 12 suspend 0x000000f8 0x00002000 10% 0x0000000f -09
kernel tidle0 31 ready 0x00000078 0x00002000 11% 0x0000000f -09
kernel timer 4 suspend 0x000000d0 0x00001000 07% 0x00000004 000
22 uhttpd.e uhttpd.e 25 suspend 0x00000190 0x00004000 07% 0x000000c7 -09
# 通过 kill 命令, 删除 uhttpd 进程，其中 22 为 uhttpd 进程对应的 PID 号
msh /root/bin> kill 22 -s 9
# 重新运行此 webserver (基于 webnet)
msh /root/bin>webserver.elf &
打开浏览器输入开发板 IP 地址，即可访问开发板上的文件系统:
点击 root 目录，再点击 webnet 目录，进去之后，就可以打开 webserver 的一个 Sample 主页
此用户 APP 中集成了 RT-Thread 生态系统中的 webclient软件，实现简单的 webclient 功能。
webclient 软件包是 RT-Thread 自主研发的，基于 HTTP 协议的客户端的实现，它提供设备与 HTTP Server 的通讯的基本功能。
⚠️uPNP 服务依赖 webserver，所以需要现将 webserver 启动起来运行。
先将 rt-smart/userapps/apps/uPnP/ 目录下的 mould.xml 文件，复制到 SD 卡 根据目录下的 root 文件夹内，即 root/mould.xml
上电 ART-Pi Smart 开发板，并将 rt-smart 内核跑起来
然后，先将 webserver 启动起来并保持在后台运行
# 进入到用户 APP 应用程序目录：root/bin/
msh />cd root/bin
# 运行用户 APP: webserver.elf 并保持在后台运行
msh /root/bin>webserver.elf &
再执行 uPnP.elf & 启动 uPnP 服务并保持在后台运行
# 进入到用户 APP 应用程序目录：root/bin/
msh />cd root/bin
# 运行用户 APP: uPnP.elf 并保持在后台运行
msh /root/bin>uPnP.elf &
在 PC 上的网络邻居是否能够发现 ART-Pi Smart 设备：imx6ull-art-pi
如果能够找到设备，双击设备（art-pi-smart-168）就会自动跳转到 webserver 主页
此示例需要外接 LCD 扩展屏，通过 i2c 来控制 LCD 的触摸屏。
在 LCD 显示上的触控设备 gt911 通过 i2c 接口 与 i.MX6ULL 处理器通信，通过观测触摸 LCD 显示屏终端打印的坐标信息来判断 i2c 接口是否正常
# 进入到用户 APP 应用程序目录：root/bin/
msh />cd root/bin
# 运行用户 APP: i2c.elf 并保持在后台运行
msh /root/bin>i2c.elf &
测试过程：通过触摸 LCD ，并观测终端打印的坐标信息
此示例需要外接 LCD 扩展屏，通过 PWM 来控制 LCD 背光的亮度。
# 进入到用户 APP 应用程序目录：root/bin/
msh />cd root/bin
# 运行用户 APP: pwm.elf
msh /root/bin>pwm.elf
⚠️ webserver 网关示例中的用户 APP 源码不是采用 scons 编译方式，而是采用 make 编译方式。故仅适用于 Linux 开发环境。
⚠️需要了解 Makefile 的基本语法及编译过程。
安装一些必要的软件环境：
$ sudo apt update
$ sudo apt install git bzip2 wget patch
$ sudo apt install gcc
$ sudo apt install scons
$ sudo apt install make
$ sudo apt install libncurses-dev
$ sudo apt install libpng-dev
$ sudo apt install libncurses5
# 进入到 rt-smart 目录
$ cd rt-smart
# 设置对应的环境变量（rt-smart 工具链、编译器等）
$ source smart-env.sh
请参考前面章节 “编译 rt-smart 内核代码” 。如果在前面章节已经编译好 rt-smart 内核固件的话，则在此无需重新编译 rt-smart 内核代码。
编译之前，确保 rt-smart/userapps/root/bin/ 目录存在。如果不存在，需要自己新建一下目录。或者在 rt-smart/userapps/ 目录下，打开终端先执行一下 scons 命令就会自己编译 rt-smart/userapps/apps 里面的用户 APP 的同时，会自动生成所需要的目录 rt-smart/userapps/root/bin/ 。
⚠️如果在 Linux 下打开新的终端，记得重新设置一遍环境变量（rt-smart 工具链、编译器等）
# 进入到 rt-smart/userapps/gnu-apps 目录
$ cd rt-smart/userapps/gnu-apps
# 编译 gnu-apps 的库 libs
$ ./build.sh libs
# 编译成功后：
# 1)在 rt-smart/userapps/sdk/include 目录下会安装相应的头文件
# 2)在 rt-smart/userapps/sdk/lib 目录下会生成编译好的 *.a 库文件
# 3)会显示下面的 Log
========= Copy lib and headers =========
========= Freetype building finished. =========
# 进入到 rt-smart/userapps/gnu-apps/uhttpd 目录
$ cd uhttpd
# 编译 用户 APP：uhttpd
./build_uhttpd.sh
# 编译成功：
# 1)在 rt-smart/userapps/root/bin 下会生成相应 elf 固件文件：uhttpd.elf
# 2)会显示下面的 Log
========= Copy uhttpd to root/bin =========
========= uHttpd building finished. =========
# 进入到 rt-smart/userapps/gnu-apps/sqlite 目录
$ cd sqlite
# 编译 用户 APP：sqlite
./build_sqlite.sh
# 编译成功：
# 1)在 rt-smart/userapps/root/ 目录下面，会新增加一个 var 文件夹
# 2)在 rt-smart/userapps/root/bin 下会生成相应 elf 固件文件
# 3)会显示下面的 Log
========= Copy sqlite3.elf and sqlite_test.elf to root/bin =========
========= Sqlite building finished. =========
# 进入到 rt-smart/userapps/gnu-apps/art-pi-demo-web 目录
$ cd art-pi-demo-web
# 执行下面脚本，会将dist下所有内容（网页文件）拷贝到 rt-smart/userapps/root/var/dist 下
./build_web.sh
到此为止，webserver 网关所需要的所有固件和网页文件都准备好了。将 rt-smart/userapps/ 目录下面的 root 文件夹拷贝到 SD 卡，然后启动 ART-Pi Smart 开发板，确保 SD 卡挂载到 rt-smart 文件系统的 /sd 目录下，启动 uhttpd 服务，就可以把 webserver 网关跑起来。
1.由于 ART-Pi smart 出厂已经自动运行了 emmc 里面的 webserver (uhttpd.elf 用户 APP)。故如果要用 SD 卡里面的固件和网页文件来运行 webserver, 需要先 Kill 掉 webserver（基于uhttpd）进程（开机时从 emmc 自动运行的用户 APP），然后重新运行此 webserver。
# 通过 list_process 命令列出当前正在运行的所有进程，可以看 uhttpd 对应的 PID 为 1
msh />list_process
PID CMD thread pri status sp stack size max used left tick error
---- -------- -------- --- ------- ---------- ---------- ------ ---------- ---
kernel tshell 20 running 0x000001e4 0x00001000 54% 0x00000006 -09
kernel sd_mount 30 suspend 0x000000e0 0x00000800 27% 0x0000000f 000
kernel sys_work 23 suspend 0x00000098 0x00001000 34% 0x0000000a -09
kernel link_d1 30 suspend 0x000000e0 0x00001000 13% 0x00000002 000
kernel mmcsd_de 22 suspend 0x000000f8 0x00001000 20% 0x0000000d -09
kernel tcpip 10 suspend 0x00000144 0x00002000 15% 0x00000013 -09
kernel etx 12 suspend 0x000000f0 0x00002000 04% 0x0000000a -09
kernel erx 12 suspend 0x000000f8 0x00002000 10% 0x0000000f -09
kernel tidle0 31 ready 0x00000078 0x00002000 11% 0x0000000f -09
kernel timer 4 suspend 0x000000d0 0x00001000 07% 0x00000004 000
1 uhttpd.e uhttpd.e 25 suspend 0x00000190 0x00004000 07% 0x000000c7 -09
# 通过 kill 命令, 删除 uhttpd 进程，其中 1 为 uhttpd 进程对应的 PID 号
msh /> kill 1 -s 9
# 重新运行此 webserver (基于 uhttpd)
msh />/sd/root/bin/uhttpd.elf -f -p 80 -h /sd/root/var/dist &
2.Webserver运行起来后的其他操作，请参考上面已经介绍过的章节 “开机体验 rt-smart：webserver 网关” 。
rt-smart 内核跑起来之后，用户可以对用户 APP 进行源码级调试，并且可以在 VSCode 上进行 gdb 源码级在线调试。
用户可以对用户态应用程序进行源码级调试，这个相当于在内核中植入一个 gdb stub 来调试用户态的应用程序。
rt-smart gdb 调试的基本原理：通过 Kernel 来调试用户 APP。即通过 Kernel 上运行 gdb server 和测试电脑（gdb client）配合对用户 APP进行在线调试。
在开发环境上，用户可以通过安装 rt-smart VSCode 插件并使用轻量级的 VSCode 编辑器进行开发，例如编辑代码、远程登陆到 Linux 服务器上进行开发、使用 VSCode 并结合 gdb 进行用户应用程序的在线调试等。
具体的操作说明，请查阅文档《RT-Thread Smart for Vscode 快速上手》。
FinSH 是 RT-Thread 的命令行组件，提供一套供用户在命令行调用的操作接口，方便实时查看内核运行状态，如任务信息、堆栈信息、定时器信息、内存信息等。它可以使用串口 / 以太网 / USB 等与 PC 机进行通信。
ulog 是一个非常简洁、易用的 C/C++ 日志组件，可以将软件运行的状态、过程等信息，输出到不同的介质中（例如：文件、控制台、显示屏等），并进行显示和保存。为软件调试、维护过程中的问题追溯、性能分析、系统监控、故障预警等功能，提供参考依据。
RT-Thread 借助 Kconfig 文件生成的配置文件 rtconfig.h 来配置系统，Kconfig 文件是各种配置界面的源文件。当在 bsp 目录下使用 env 工具执行 menuconfig 命令时会出现 RT-Thread 系统的配置界面，所有配置工具都是通过读取当前 bsp 目录下的 Kconfig 文件来生成配置界面的，这个文件就是所有配置的总入口，它会包含其他目录的 Kconfig 文件。配置工具读取各个 Kconfig 文件，生成配置界面供开发人员配置系统，最终生成 RT-Thread 系统的配置文件 rtconfig.h。
同样，rt-smart 也可以使用 menuconfig 工具来对内核和组件的功能进行配置，对组件进行裁剪。
问题描述：TFTP 无法下载固件，并且显示如下 Log
解决方案：先暂时关闭一下测试电脑的防火墙，等成功下载固件到开发板之后，再重新启用防火墙
问题描述：编译代码时显示链接失败，并且显示如下 Log
arm-linux-musleabi-g++: error: t\userapps\linker_scripts\arm\cortex-a\link.lds: No such file or directory
scons: *** [hello.elf] Error 1
或
scons: Building targets ...
scons: building associated VariantDir targets: build\hello
scons: *** [build\hello\main.o] UnicodeDecodeError : 'ascii' codec can't decode byte 0xd6 in position 73: ordinal not in range(128)
scons: building terminated because of errors.
解决方案：
问题描述：编译代码时，显示 Log
无法运行arm-none-eabi-gdb:找不到libncurses.so.5
解决方案：执行下面命令安装 libncurses5 软件包
sudo apt install libncurses5
| 资源 / 文档 | 描述 / 链接 | |
|---|---|---|
| i.MX6ULL 系列处理器详细资料，NXP 官方网页链接 | https://www.nxp.com.cn/products/processors-and-microcontrollers/arm-processors/i-mx-applications-processors/i-mx-6-processors/i-mx-6ull-single-core-processor-with-arm-cortex-a7-core:i.MX6ULL | |
| 100ask_imx6ull烧写工具下载地址 | https://github.com/100askTeam/gui_for_nxp_uuu/tree/master/100ask_imx6ull%E7%83%A7%E5%86%99%E5%B7%A5%E5%85%B7 | |
| 100ask_imx6ull烧写工具 git 仓库 | https://github.com/100askTeam/gui_for_nxp_uuu | |
| 100ask_imx6ull烧写工具设计与使用说明 | http://wiki.100ask.org/100ask_imx6ull_tool |
可以到 RT-Thread 嵌入式开源社区，提交 rt-smart 相关的问题：https://club.rt-thread.org/index.html
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