本系列文章中使用的软件运行环境：硬件，QEMU(STM32)仿真; 软件，μCOS-III(V3.03.01)。
运行环境说明
为良好地说明RTOS的方方面面，必须上手亲自调试代码。为了减少CPU架构和指令集方面的理解负担，我们使用RISC指令集的CPU。基于ARM Cortex-M3处理器架构的STM32系列Soc在低功耗嵌入式领域有着比较广泛的应用。因此，我们选择这款Soc作为其硬件平台。考虑到实验的方便性和有些初学者手里还没有STM32的开发板等原因，我们使用QEMU软件仿真一个基于STM32 Soc的开发板STM32-P103。如大家有条件购买实际的开发板，建议大家购买实际的STM32开发板。
针对μCOS，我们选择μCOS-III 这个版本，从官网上看这个版本是最新的，添加了一些用户反馈的新功能，比如Round Robin Scheduling。 这个版本网上资料也最多，并且这个版本除了提供基本的RTOS kernel 之外，也同时提供了TCP/IP Stack、μCOS-FS、μCOS-GUI等等基础服务。真可谓是学习RTOS的绝好材料。
硬件环境
硬件使用QEMU仿真，目前官网上QEMU的仿真支持的开发板没有STM32，万能的工程师们怎么能允许这种情况发生呐！qemu_stm32
这个作者真是活雷锋啊，他还提供了测试这个仿真出来的STM32开发板的DEMO程序，从简单的串口打印“hello world” 到复杂的RTOS。可惜，他用的是FreeRTOS，我们要用μCOS-III。stm32_p103_demos。
qemu_stm32这个软件的编译、安装请参考Project的ReadMe文件，Try it , enjoy it!!! 关于QEMU软件的使用请参考官网网站QEMU。
QEMU(2.11)最新版本支持的ARM 板卡有：
qemu-system-arm -M help
Supported machines are:
akita Sharp SL-C1000 (Akita) PDA (PXA270)
ast2500-evb Aspeed AST2500 EVB (ARM1176)
borzoi Sharp SL-C3100 (Borzoi) PDA (PXA270)
canon-a1100 Canon PowerShot A1100 IS
cheetah Palm Tungsten|E aka. Cheetah PDA (OMAP310)
collie Sharp SL-5500 (Collie) PDA (SA-1110)
connex Gumstix Connex (PXA255)
cubieboard cubietech cubieboard
emcraft-sf2 SmartFusion2 SOM kit from Emcraft (M2S010)
highbank Calxeda Highbank (ECX-1000)
imx25-pdk ARM i.MX25 PDK board (ARM926)
integratorcp ARM Integrator/CP (ARM926EJ-S)
kzm ARM KZM Emulation Baseboard (ARM1136)
lm3s6965evb Stellaris LM3S6965EVB
lm3s811evb Stellaris LM3S811EVB
mainstone Mainstone II (PXA27x)
midway Calxeda Midway (ECX-2000)
mps2-an385 ARM MPS2 with AN385 FPGA image for Cortex-M3
mps2-an511 ARM MPS2 with AN511 DesignStart FPGA image for Cortex-M3
musicpal Marvell 88w8618 / MusicPal (ARM926EJ-S)
n800 Nokia N800 tablet aka. RX-34 (OMAP2420)
n810 Nokia N810 tablet aka. RX-44 (OMAP2420)
netduino2 Netduino 2 Machine
none empty machine
nuri Samsung NURI board (Exynos4210)
palmetto-bmc OpenPOWER Palmetto BMC (ARM926EJ-S)
raspi2 Raspberry Pi 2
realview-eb ARM RealView Emulation Baseboard (ARM926EJ-S)
realview-eb-mpcore ARM RealView Emulation Baseboard (ARM11MPCore)
realview-pb-a8 ARM RealView Platform Baseboard for Cortex-A8
realview-pbx-a9 ARM RealView Platform Baseboard Explore for Cortex-A9
romulus-bmc OpenPOWER Romulus BMC (ARM1176)
sabrelite Freescale i.MX6 Quad SABRE Lite Board (Cortex A9)
smdkc210 Samsung SMDKC210 board (Exynos4210)
spitz Sharp SL-C3000 (Spitz) PDA (PXA270)
sx1 Siemens SX1 (OMAP310) V2
sx1-v1 Siemens SX1 (OMAP310) V1
terrier Sharp SL-C3200 (Terrier) PDA (PXA270)
tosa Sharp SL-6000 (Tosa) PDA (PXA255)
verdex Gumstix Verdex (PXA270)
versatileab ARM Versatile/AB (ARM926EJ-S)
versatilepb ARM Versatile/PB (ARM926EJ-S)
vexpress-a15 ARM Versatile Express for Cortex-A15
vexpress-a9 ARM Versatile Express for Cortex-A9
virt-2.10 QEMU 2.10 ARM Virtual Machine
virt QEMU 2.11 ARM Virtual Machine (alias of virt-2.11)
virt-2.11 QEMU 2.11 ARM Virtual Machine
virt-2.6 QEMU 2.6 ARM Virtual Machine
virt-2.7 QEMU 2.7 ARM Virtual Machine
virt-2.8 QEMU 2.8 ARM Virtual Machine
virt-2.9 QEMU 2.9 ARM Virtual Machine
xilinx-zynq-a9 Xilinx Zynq Platform Baseboard for Cortex-A9
z2 Zipit Z2 (PXA27x)
通过查看qemu官方文档里 3.5 ARM System emulator相关章节得知，支持的STM32 Soc的板子有：
lm3s6965evb Stellaris LM3S6965EVB
lm3s811evb Stellaris LM3S811EVB
我们可以基于上述这两个Board做开发、验证。
qemu_stm32 这个Project里用的是QEMU2.1.3，作者添加了Olimex STM32 P103这个开发板的支持。
./qemu-system-arm -M help
Supported machines are:
lm3s811evb Stellaris LM3S811EVB
canon-a1100 Canon PowerShot A1100 IS
vexpress-a15 ARM Versatile Express for Cortex-A15
vexpress-a9 ARM Versatile Express for Cortex-A9
xilinx-zynq-a9 Xilinx Zynq Platform Baseboard for Cortex-A9
connex Gumstix Connex (PXA255)
n800 Nokia N800 tablet aka. RX-34 (OMAP2420)
lm3s6965evb Stellaris LM3S6965EVB
versatileab ARM Versatile/AB (ARM926EJ-S)
borzoi Borzoi PDA (PXA270)
tosa Tosa PDA (PXA255)
cheetah Palm Tungsten|E aka. Cheetah PDA (OMAP310)
midway Calxeda Midway (ECX-2000)
mainstone Mainstone II (PXA27x)
n810 Nokia N810 tablet aka. RX-44 (OMAP2420)
terrier Terrier PDA (PXA270)
stm32-maple OPEN SOURCE HARDWARE MAPLE / ARDUINO LIKE DEVELOPMENT BOARD
highbank Calxeda Highbank (ECX-1000)
cubieboard cubietech cubieboard
sx1-v1 Siemens SX1 (OMAP310) V1
sx1 Siemens SX1 (OMAP310) V2
realview-eb-mpcore ARM RealView Emulation Baseboard (ARM11MPCore)
kzm ARM KZM Emulation Baseboard (ARM1136)
akita Akita PDA (PXA270)
z2 Zipit Z2 (PXA27x)
musicpal Marvell 88w8618 / MusicPal (ARM926EJ-S)
stm32-p103 Olimex STM32 p103 Dev Board
realview-pb-a8 ARM RealView Platform Baseboard for Cortex-A8
versatilepb ARM Versatile/PB (ARM926EJ-S)
realview-eb ARM RealView Emulation Baseboard (ARM926EJ-S)
realview-pbx-a9 ARM RealView Platform Baseboard Explore for Cortex-A9
spitz Spitz PDA (PXA270)
none empty machine
virt ARM Virtual Machine
collie Collie PDA (SA-1110)
smdkc210 Samsung SMDKC210 board (Exynos4210)
verdex Gumstix Verdex (PXA270)
nuri Samsung NURI board (Exynos4210)
integratorcp ARM Integrator/CP (ARM926EJ-S)
可以看到新添加了以下两个Cortex-M3的开发板：
stm32-maple OPEN SOURCE HARDWARE MAPLE / ARDUINO LIKE DEVELOPMENT BOARD
stm32-p103 Olimex STM32 p103 Dev Board
最近又查阅了些关于Cortex-m3使用GNU Toolchain开发的相关资料，发现了一个支持大部分Cortex-m3 处理器的改进版QEMU。支持绝大部分基于Cortex-m3的开发板。
qemu-system-gnuarmeclipse -M help
Supported boards:
Maple LeafLab Arduino-style STM32 microcontroller board (r5)
NUCLEO-F103RB ST Nucleo Development Board for STM32 F1 series
NUCLEO-F411RE ST Nucleo Development Board for STM32 F4 series
NetduinoGo Netduino GoBus Development Board with STM32F4
NetduinoPlus2 Netduino Development Board with STM32F4
OLIMEXINO-STM32 Olimex Maple (Arduino-like) Development Board
STM32-E407 Olimex Development Board for STM32F407ZGT6
STM32-H103 Olimex Header Board for STM32F103RBT6
STM32-P103 Olimex Prototype Board for STM32F103RBT6
STM32-P107 Olimex Prototype Board for STM32F107VCT6
STM32F0-Discovery ST Discovery kit for STM32F051 line
STM32F4-Discovery ST Discovery kit for STM32F407/417 lines
STM32F429I-Discovery ST Discovery kit for STM32F429/439 lines
generic Generic Cortex-M board; use -mcu to define the device
这个针对Cortex-m3改进版的QEMU的详细介绍The GNU MCU Eclipse QEMU。
GNU MCU Eclipse QEMU的COMMAND的使用方法The GNU MCU Eclipse QEMU command line options.
结论： 开发板选择Olimex STM32 p103，硬件模拟器选择The GNU MCU Eclipse QEMU。
关于开发板的输入输出：一般嵌入式开发中不能使用通用lib库（提供基本的输入输出系统等），因为通用库是基于OS（Linux、Unix、Windos）提供的服务的。我们嵌入式开发有时候涉及到裸（bare metal）开发，那就得对程序的来龙去脉有更好的掌握。有的嵌入式集成开发环境（keil、DS-5）提供一定的IO库，为程序员提供标准的printf scanf等函数，使用串口作为物理输入输出接口。这样的话，针对不同的硬件开发板还需要处理uart的初始化和使用的细节问题，不是很方面。ARM提供了一个叫Semihosting的技术，程序运行在目标平台上，需要使用输入输出这些资源时，通过调试接口（JLINK）调用HOST开发主机的键盘输入资源和显示资源。我们使用的QEMU支持这个Semihosting技术，所有的输入输出都使用这项技术，解决了目标开发板的输入输出问题。这项技术之用在开发阶段，产品成型阶段当然要实现自己的IO喽。不过，我们这里仅仅Debug代码，因此使用Semihosting技术比较合适。一图胜千言：
对这个技术感兴趣的可以看这里：ARM Semihosting
软件环境
软件使用 μCOS-III(V3.03.01),我们直接下载μCOS-III基于STM32开发板的版本。 下载地址：
官网上的开发环境一般是基于Keil 或者IAR的，这种集成开发环境适合工程开发，并不适合入门学习，因为好多东西都自动化了，不利于学习者学习掌握核心重点，因此我们使用GNU Tools(GCC、GDB)来做编译、调试。我们使用的GNU tools 上面已经介绍了。
开发环境
编译器使用gnu交叉编译器编译，编译器下载链接：GNU Arm Embedded Toolchain
开发嵌入式软件准备环境还是挺繁琐又没技术含量的事情，当我接触了Docker之后，一切都改变了，Docker可以帮你快速部署开发环境，又不破坏其他的开发环境。Docker提供了OS级别上的运行环境隔离。关于Dcoker的基本概念和基本使用方法参见Docker user manual。
因此，我计划发布两个Docker image：
如果你访问Docker慢的话，请选择使用国内aliyun
Build environment docker image：
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/bahutou/stm32_compile_env
Debug environment using qemu docker image：
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/bahutou/ucos_debug_env
关于这两个Docker image的具体使用方法具体见后面的使用qemu调试Cortex-M3 程序的demo。
生成Docker image的Dockerfile 托管在github上，如果你想自己定制Docker image，你可以修改Dockerfile，然后自己动手build。
Dockerfile地址： Build environment Dockerfile：Build environment Dockerfile
Debug environment Dockerfile：Debug environment Dockerfile