ThreadX的CMSIS-RTOS V2封装层升级至V1.4.0（2026-01-14）

eric2013

https://github.com/STMicroelectronics/stm32-mw-cmsis-rtos-tx

CMSIS-RTOS v2（简称 CMSIS-RTOS2）为基于 Arm Cortex 处理器的设备提供了通用的实时操作系统接口。它为需要实时操作系统功能的软件组件提供了标准化 API，从而为用户和软件行业带来显著优势：

CMSIS-RTOS2 提供了许多应用所需的基础功能。
1、统一的 CMSIS-RTOS2 功能集降低了学习成本，简化了软件组件的共享流程。
2、基于 CMSIS-RTOS2 的中间件组件可兼容不同实时操作系统，适配更便捷。
3、标准化的 CMSIS-RTOS2 项目模板可随开源可用的 CMSIS-RTOS2 实现一同分发。

本 CMSIS-RTOS v2 封装层基于 ThreadX 实时操作系统的 API，对 CMSIS-RTOS v2 接口进行了实现。当前版本支持的功能如下：



CMSIS-RTOS v2 设计
内核初始化与启动
在 ThreadX RTOS 中，仅通过一个接口（tx_kernel_enter）启动内核。该函数将执行以下步骤：

_tx_initialize_low_level：调用底层初始化函数，处理所有处理器相关的初始化事务。
_tx_initialize_high_level：调用高层初始化函数，初始化所有 ThreadX 组件及应用程序的初始化函数。
tx_application_define：调用应用程序提供的初始化函数，并将首个可用内存地址传递给它。
_tx_thread_schedule：进入调度循环，开始执行线程。

对于 ARM CMSIS 方案，必须将内核初始化与内核启动分离，以便用户在此期间创建线程、定时器、信号量等。为此，我们将 CMSIS-RTOS2 封装层设计如下：

osKernelInitialize：通过调用 _tx_initialize_kernel_setup 函数，完成底层和高层的初始化。
osKernelGetState：将调用应用程序提供的初始化函数来启动内核。

动态内存管理
CMSIS-RTOS v2 的 API（如 osThreadNew）使用户在实现应用程序时可以选择：
传递已声明或在应用层分配的块内存及栈地址；
由底层（封装层或 RTOS）分配内存。

动态内存分配方案的总体思路是使用两个 ThreadX BytePool：
HeapBytePool：用于线程、定时器、互斥锁、信号量、事件标志和消息队列对象的块内存分配。
StackBytePool：用于线程和消息队列的栈内存分配。

为此，我们添加了以下三个内部函数：
MemInit        创建 HeapBytePool 和 StackBytePool
MemAlloc        为对象块或栈分配所需内存
MemFree        释放对象块或栈的内存

注意事项：
HeapBytePool 和 StackBytePool 的大小由用户通过宏定义 RTOS2_BYTE_POOL_HEAP_SIZE 和 RTOS2_BYTE_POOL_STACK_SIZE 分别指定。
HeapBytePool 和 StackBytePool 的最小大小由 ThreadX 宏定义 TX_BYTE_POOL_MIN 决定。
HeapBytePool 和 StackBytePool 从 ThreadX 变量 _tx_initialize_unused_memory 定义的第一个空闲内存区域中分配。

静态内存管理
CMSIS-RTOS v2 使用户在实现应用程序时能够静态分配内存。实际上，静态缓冲区将基于用户定义的 RTOS2_BYTE_POOL_HEAP_SIZE 和 RTOS2_BYTE_POOL_STACK_SIZE 进行创建和分配。HeapBytePool 和 StackBytePool 的最小大小由 ThreadX 宏定义 TX_BYTE_POOL_MIN 决定。

部分截图