基于RT-Thread操作系统的Env开发辅助工具使用手册

STM32

Env 用户手册

Env 是 RT-Thread 推出的开发辅助工具，针对基于 RT-Thread 操作系统的项目工程，提供编译构建环境、图形化系统配置及软件包管理功能。
其内置的 menuconfig 提供了简单易用的配置剪裁工具，可对内核、组件和软件包进行自由裁剪，使系统以搭积木的方式进行构建。

主要特性
menuconfig 图形化配置界面，交互性好，操作逻辑强；
丰富的文字帮助说明，配置无需查阅文档；
使用灵活，自动处理依赖，功能开关彻底；
自动生成 rtconfig.h，无需手动修改；
使用 scons 工具生成工程，提供编译环境，操作简单；
提供多种软件包，模块化软件包耦合关联少，可维护性好；
软件包可在线下载，软件包持续集成，包可靠性高；

准备工作
Env 工具包含了 RT-Thread 源代码开发编译环境和软件包管理系统。
从 RT-Thread 官网下载 Env 工具。
在电脑上装好 git，软件包管理功能需要 git 的支持。根据向导正确安装 git，并将 git 添加到系统环境变量。
注意在工作环境中，所有的路径都不可以有中文字符或者空格。

Env 的使用方法
打开 Env 控制台
RT-Thread 软件包环境主要以命令行控制台为主，同时以字符型界面来进行辅助，使得尽量减少修改配置文件的方式即可搭建好 RT-Thread 开发环境的方式。打开 Env 控制台有两种方式：
方法一：点击 Env 目录下可执行文件
进入 Env 目录，可以运行本目录下的 env.exe，如果打开失败可以尝试使用 env.bat。
方法二：在文件夹中通过右键菜单打开 Env 控制台
Env 目录下有一张 Add_Env_To_Right-click_Menu.png(添加 Env 至右键菜单.png) 的图片，如下：

根据图片上的步骤操作，就可以在任意文件夹下通过右键菜单来启动 Env 控制台。效果如下：

Note
注：因为需要设置 Env 进程的环境变量，第一次启动可能会出现杀毒软件误报的情况，如果遇到了杀毒软件误报，允许 Env 相关程序运行，然后将相关程序添加至白名单即可。

编译 BSP
scons 是 RT-Thread 使用的编译构建工具，可以使用 scons 相关命令来编译 RT-Thread 。
第一步：切换到 BSP 根目录
打开控制台后，可以在命令行模式下使用 cd 命令切换到你想要配置的 BSP 根目录中。
例如工程目录为: rt-threadspSTM32f429-apollo ：

第二步：bsp 的编译
Env 中携带了 Python & scons 环境，只需在 rt-threadspstm32f429-apollo 目录中运行 scons 命令即可使用默认的 ARM_GCC 工具链编译 bsp。

编译成功：

如果使用 mdk/iar 来进行项目开发，可以直接使用 BSP 中的工程文件或者使用以下命令中的其中一种，重新生成工程，再进行编译下载。
scons --target=iar
scons --target=mdk4
scons --target=mdk5
BSP 配置：menuconfig
menuconfig 是一种图形化配置工具，RT-Thread 使用其对整个系统进行配置、裁剪。

快捷键介绍
进入 BSP 根目录，输入 menuconfig 命令后即可打开其界面。 menuconfig 常用快捷键如图所示：

修改配置
menuconfig 有多种类型的配置项，修改方法也有所不同，常见类型如下：
开/关型：使用空格键来选中或者关闭
数值、字符串型：按下回车键后会出现对话框，在对话框中对配置项进行修改
保存配置
选择好配置项之后按 ESC 键退出，选择保存修改即可自动生成 rtconfig.h 文件。此时再次使用 scons 命令就会根据新的 rtconfig.h 文件重新编译工程了。
软件包管理：package
RT-Thread 提供一个软件包管理平台，这里存放了官方提供或开发者提供的软件包。该平台为开发者提供了众多可重用软件包的选择，这也是 RT-Thread 生态的重要组成部分。
package 工具作为 Env 的组成部分，为开发者提供了软件包的下载、更新、删除等管理功能。

Env 命令行输入 pkgs 可以看到命令简介：
> pkgs
usage: env.py package [-h] [--update] [--list] [--wizard] [--upgrade]
                  [--printenv]
optional arguments:
  -h, --help  show this help message and exit
  --update update packages, install or remove the packages as you set in
            menuconfig
  --list    list target packages
  --wizard create a package with wizard
  --upgrade update local packages list from git repo
  --printenv  print environmental variables to check

下载、更新、删除软件包
在下载、更新软件包前，需要先在 menuconfig 中开启你想要操作的软件包
这些软件包位于 RT-Thread online packages 菜单下，进入该菜单后，则可以看如下软件包分类：

找到你需要的软件包然后选中开启，保存并退出 menuconfig 。此时软件包已被标记选中，但是还没有下载到本地，所以还无法使用。
下载：如果软件包在本地已被选中，但是未下载，此时输入：pkgs --update ，该软件包自动下载；
更新：如果选中的软件包在服务器端有更新，并且版本号选择的是 latest 。此时输入： pkgs --update ，该软件包将会在本地进行更新；
删除：某个软件包如果无需使用，需要先在 menuconfig 中取消其的选中状态，然后再执行： pkgs --update 。此时本地已下载但未被选中的软件包将会被删除。
升级本地软件包信息
随着 package 系统的不断壮大，会有越来越多的软件包加入进来，所以本地看到 menuconfig 中的软件包列表可能会与服务器不同步。使用 pkgs --upgrade 命令即可解决该问题，这个命令不仅会对本地的包信息进行更新同步，还会对 Env 的功能脚本进行升级，建议定期使用。

Env 工具配置
新版本的 Env 工具中加入了自动更新软件包和自动生成 mdk/iar 工程的选项，默认是不开启的。可以使用 menuconfig -s/--setting 命令来进行配置。
使用 menuconfig -s 命令进入 Env 配置界面

按下回车进入配置菜单，里面共有 3 个配置选项

3 个选项分别为：
软件包自动更新功能：在退出 menuconfig 功能后，会自动使用pkgs --update命令来下载并安装软件包，同时删除旧的软件包。本功能在下载在线软件包时使用。
自动创建 MDK 或 IAR 工程功能：当修改 menuconfig 配置后，必须输入 scons --target=xxx 来重新生成工程。开启此功能，就会在退出 menuconfig 时，自动重新生成工程，无需再手动输入 scons 命令来重新生成工程。
使用镜像服务器下载软件包：由于大部分软件包目前均存放在 GitHub 上，所以在国内的特殊环境下，下载体验非常差。开启此功能，可以通过国内镜像服务器下载软件包，大幅提高软件包的下载速度和稳定性，减少更新软件包和 submodule 时的等待时间，提升下载体验。

在项目中使用 Env
使用 Env 的要求
menuconfig 是 RT-Thread 3.0 以上版本的特性，推荐将 RT-Thread 更新到 3.0 以上版本。
目前 RT-Thread 还没有对所有的 BSP 做 menuconfig 的支持，也就是说有些 BSP 暂时还不能使用 menuconfig 来进行配置，但常用的 BSP 都已经支持。
menuconfig 中选项的修改方法
如果想在 menuconfig 的配置项中添加宏定义，则可以修改 BSP 下的 Kconfig 文件，修改方法可以在网络中搜索Kconfig语法关键字获得详细的说明文档，也可以参考 RT-Thread 中的 Kconfig 文件或者已经支持过 menuconfig 的 BSP 中的 Kconfig 文件。
新的项目添加 menuconfig 功能
这里的新项目指的是，还未生成 .config 和 rtconfig.h 的全新开发的项目。因为这两个文件，只有在 menuconfig 第一次保存时才会创建。具体流程如下：
将已经支持 menuconfig 功能的 BSP 里面的 kconfig 文件拷贝到新的项目根目录中。
注意修改 Kconfig 中的 RTT_ROOT 值为 RT-Thread 所在目录，否则可能提示找不到 RTT_ROOT 。
使用 menuconfig 命令开始配置即可。
旧项目添加 menuconfig 功能
这里的旧项目指的是已经经过一段时间的开发，而且项目中存在已经修改过的 rtconfig.h文件，但是没有使用过 menuconfig 来配置的项目。具体流程如下：
首先备份旧项目内的 rtconfig.h 文件。
使用 scons --genconfig 命令根据已有的 rtconfig.h 生成 .config 文件，这里生成的 .config 文件保存了旧项目中 rtconfig.h 文件对项目的配置参数。
将已经支持 menuconfig 功能的 BSP 里面的 kconfig 文件拷贝到要修改项目的根目录中。
注意修改 Kconfig 中的 RTT_ROOT 值为 RT-Thread 所在目录，否则可能提示找不到 RTT_ROOT 。
使用 menuconfig 命令来配置我们要修改的旧项目。menuconfig 会读取第二步生成的 .config 文件，并根据旧项目的配置参数生成新的 .config 文件和 rtconfig.h 文件。
对比检查新旧两份 rtconfig.h 文件，如果有不一致的地方，可以使用 menuconfig 命令对配置项进行调整。
用户软件包管理功能
实际开发项目时，开发者可能想要将已下载的软件包加入 git 管理，或者想自己管理该软件包。不希望 Env 工具再拉取该软件包的最新版本，此时可以使用用户软件包管理功能。
如果用户手动将 EasyFlash-v4.1.0 文件夹的后缀，也就是软件包的版本号删除，修改为 EasyFlash，此时再次使用 pkgs --update 命令将不会再拉取 EasyFlash-v4.0.0 软件包。Env 工具此时认为 EasyFlash 软件包由用户管理，此时使用 pkgs --force-update 命令才可以重新拉取附带 version 的新版本软件包。

使用 pip 扩展更多功能
在 Env 环境下暂时不能直接使用 Python 提供的 pip 工具来安装更多模块。如果需要在 Env 环境下使用 pip 功能，可以按照如下方法重新安装 pip 工具：
下载 get-pip.py 文件，存放在磁盘中。
在 Env 环境下执行 python get-pip.py 命令来重新安装 pip 工具。
pip 工具重新安装成功后，可以使用 pip install module-name 命令来安装所需模块。

Env 工具使用注意事项
第一次使用 Env 推荐去官网下载最新版本的 Env 工具，新版本的 Env 会有更好的兼容性，也支持自动更新的命令。
可以使用 Env 内置命令 pkgs --upgrade 来更新软件包列表和 Env 的功能代码，这样可以最大程度避免遇到已经修复的问题。
Env 所在路径不要有中文或者空格存在。
BSP 工程所在的路径不要有中文或者空格存在。

常见问题
Q: Env 工具出现乱码怎么办？
A: 首先检查是否有中文路径。检查 chcp 命令是否加入了系统环境变量，尝试使用 chcp 437 命令将字符格式改为英文。如果提示没有 chcp 命令，则考虑是没有加入到环境变量中。 chcp 命令所在的目录可能在 system32 目录，添加到环境变量即可。
Q: 提示找不到 git 命令？
'git' is not recognized as an internal or external command, operable program or batch file.
A: 没安装 git，需要安装 git 并加入环境变量。
Q: 提示找不到 CMD 命令？
A: 计算机右键–>> 属性—>> 高级系统设置—->> 环境变量，C:WindowsSystem32; 加入系统环境变量即可
Q: 运行 python 的时候提示 no module named site 怎么办？
A: 计算机右键–>> 属性—>> 高级系统设置—->> 环境变量，在管理员的用户变量中，新建变量名为 PYTHONHOME，变量值为：F:git_repositoriesenv oolsPython27 （是 Env 里面 Python 的安装路径），注意后面不要加 “；”，否则会无效。如果添加 PYTHONHOME 没好，再用同样的方法添加 PYTHONPATH。就可以解决这个问题了。
Q: 在 Env 下能生成哪些类型的工程？
A:
目前在 Env 下可以使用 scons 工具生成 mdk/iar 的工程，还没有支持 eclipse 工程的自动生成。
一般在使用 Env 的开发，使用 gcc 的工具链，那么只需要一个 source insight 或者 vs code 之类的编辑器来看代码，使用 scons 编译即可。
Q: 自己制作的 BSP 如何能支持 menuconfig？
A: 可以查阅本章在项目中使用 Env 章节。
Q: pkgs --upgrade 命令和 pkgs --update 命令有什么区别？
A:
pkgs --upgrade 命令是用来升级 Env 功能脚本本身和软件包列表的。没有最新的包列表就不能选择最近更新的软件包。
pkgs --update 命令是用来更新软件包本身的，比如说你在 menuconfig 中选中了 json 和 mqtt 的软件包，但是退出 menuconfig 时并没有下载这些软件包。你需要使用 pkgs --update 命令，这时候 Env 就会下载你选中的软件包并且加入到你的工程中去。
新版本的 Env 支持 menuconfig -s/--setting 命令，如果你不想每次更换软件包后使用 pkgs --update 命令，在使用 menuconfig -s/--setting 命令后配置 Env 选择每次使用 menuconfig 后自动更新软件包即可。
Q: VC98 文件夹问题
详细描述：出现错误 MissingConfiguration: registry dir D:Program Files (x86)Microsoft Visual StudioVC98 not found on the filesystem

A: 在划线的目录新建一个 VC98 的空文件夹，就可以使用 scons 了。
Q: 使用 menuconfig 命令提示“can't find file Kconfig”。
A: 当前工作的 BSP 目录下缺少 Kconfig 文件，参考本文《新的项目添加 menuconfig 功能》和《旧项目添加 menuconfig 功能》。
Q: IOError: [Errno 2] No such file or directory: 'nul'
A: 这是由于 windows 系统没有开启 Null Service 服务的缘故，常见于在 win10 的早期版本中（如版本号 1703），该问题有两种解决方法，第一种是开启 windows 更新将 windows 更新到最新版本，因为在后续的补丁中 windows 默认开启了该服务，第二种是参考该 link 手动开启 Null Service 服务。

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