16 rtos 实时操作系统

作者：王城钧　|　最后修改：2026-04-27

一、概述

rtos 核心库是 LuatOS 中的系统级工具库，可管理底层操作系统资源、硬件信息与实时任务，提供消息队列、定时器（供 sys 库调用）、设备信息查询、内存管理（含自动回收配置）、固件标识获取等功能。

二、演示功能概述

本文将演示对 rtos 的各项功能进行测试，包括系统信息查询、内存信息获取、内存自动回收配置以及性能测试

三、准备硬件环境

参考：硬件环境清单，准备以及组装好硬件环境。

1、Air1601开发板一块

2、TYPE-C USB数据线一根

3、Air1601开发板和数据线的硬件接线方式为

Air1601开发板通过TYPE-C USB口连接TYPE-C USB 数据线，数据线的另外一端连接电脑的USB口；
在 Air1601 开发板上丝印标注 USB1，为芯片烧录下载接口；
若遇到因电脑 USB 端口供电不足导致的烧录失败，也可改用外部稳压电源通过开发板上的 VIN 引脚进行供电；

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四、软件环境

在开始实践本示例之前，先筹备一下软件环境：

1、Luatools 工具；

2、内核固件文件（底层 core 固件文件）：

本demo开发测试时使用的固件为LuatOS-SoC_V1014_Air1601.soc，本demo对固件版本没有什么特殊要求，所以你如果要测试本demo时，可以直接使用最新版本的内核固件；如果发现最新版本的内核固件测试有问题，可以使用我们开发本demo时使用的内核固件版本来对比测试。

3、luatos 需要的脚本和资源文件

脚本和资源文件点我查看 demo 地址
lib 脚本文件：使用 Luatools 烧录时，勾选添加默认 lib 选项，使用默认 lib 脚本文件；

准备好软件环境之后，接下来查看如何烧录项目文件到 Air1601 开发板中，将本篇文章中演示使用的项目文件烧录到Air1601开发板中。

五、API 接口说明

rtos-api 地址

六、代码示例介绍

6.1 功能测试核心代码

-- 1. 系统信息查询测试
-- 读取版本号及数字版本号, 2025.11.1之后的固件支持
-- 如果不是数字固件,luatos_version_num 会是0
-- 如果是不支持的固件, luatos_version_num 会是nil
local luatos_version, luatos_version_num = rtos.version(true)
log.info("固件信息", "版本:", luatos_version, luatos_version_num )

log.info("编译信息", "日期:", rtos.buildDate(), "BSP:", rtos.bsp())
log.info("完整描述", rtos.firmware())

-- 2. 内存信息测试
local total_lua, used_lua, max_used_lua = rtos.meminfo("lua")
local total_sys, used_sys, max_used_sys = rtos.meminfo("sys")
log.info("内存信息", 
    "Lua - 总:", total_lua, "已用:", used_lua, "峰值:", max_used_lua,
    "系统 - 总:", total_sys, "已用:", used_sys, "峰值:", max_used_sys)

-- 3. 定时器测试
-- rtos.timer_start()和rtos.timer_stop()两个接口，仅仅给sys核心库使用
-- 如果要使用定时器，直接使用sys核心库提供的定时器接口即可
-- 用户脚本中不要直接使用rtos.timer_start()和rtos.timer_stop()两个接口
-- 否则和sys核心库中的定时器功能出现冲突而导致系统异常的问题

-- 4. 内存自动回收配置
rtos.autoCollectMem(200, 75, 85)  -- 配置较宽松的自动回收

-- 5. 空函数测试（性能测试用）
local function test_nop()
    local start = mcu.ticks()
    for i = 1, 1000 do
        rtos.nop()
    end
    local duration = mcu.ticks() - start
    log.info("性能测试", "1000次nop耗时:", duration, "毫秒")
end

-- 10秒后执行空函数测试
sys.timerStart(test_nop, 10000)

-- 6. 重启测试（注释掉防止意外重启）
-- local function reboot()
--     log.info("系统", "准备重启...")
--     rtos.reboot()
-- end
-- sys.timerStart(reboot, 30000)

log.info("RTOS测试", "所有测试已启动")

6.2 功能验证

通过 luatools 工具查看相关日志：

七、总结

至此，本示例详细介绍了如何使用 rtos 核心库进行功能测试开发。