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RT-Thread Smart開創(chuàng)敏捷式嵌入式操作系統(tǒng)先河

2020-09-07
作者:于寅虎
來源:電子技術(shù)應(yīng)用
關(guān)鍵詞: RT-Thread 嵌入式

日前,,上海睿賽德電子科技有限公司宣布推出面向帶MMU的中高端處理器應(yīng)用的混合微內(nèi)核操作系統(tǒng)RT-Thread Smart,這一具備快速啟動(dòng),、POSIX接口全兼容,、開發(fā)調(diào)試便利(支持RT-Thread Studio集成開發(fā)環(huán)境)、應(yīng)用與內(nèi)核分離,、高安全性等特性的嵌入式操作系統(tǒng),,開創(chuàng)了敏捷式嵌入式操作系統(tǒng)先河。

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當(dāng)前用于MCU上的嵌入式操作系統(tǒng)主要有uc/OS,、FreeRTOS 和 RT-Thread ,,在帶MMU(Memory Management Unit,,內(nèi)存管理單元)的微處理器上,以Linux,、Vxworks,、QNX為主,國外嵌入式操作系統(tǒng)處于壟斷地位,,國產(chǎn)幾乎為空白,。


什么是混合微內(nèi)核操作系統(tǒng) 

混合微內(nèi)核操作系統(tǒng)是 RT-Thread 團(tuán)隊(duì)針對目前行業(yè)痛點(diǎn)定義的一款新形態(tài)的操作系統(tǒng),支持將系統(tǒng)服務(wù)組件或驅(qū)動(dòng)按需納入內(nèi)核態(tài)中運(yùn)行,,以獲得更佳的性能,,也支持將系統(tǒng)的大部分系統(tǒng)組件及驅(qū)動(dòng)移到內(nèi)核之外即用戶態(tài),以一個(gè)個(gè)單獨(dú)的服務(wù)進(jìn)程運(yùn)行,,內(nèi)核與服務(wù)進(jìn)程之間通過消息傳遞完成交互,。

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從外在看,這種操作系統(tǒng)兼具微內(nèi)核操作系統(tǒng)的特性,,又具備了宏內(nèi)核的高性能特性,,為開發(fā)者提供了更多系統(tǒng)性能調(diào)優(yōu)方面的可能。


RT-Thread Smart和Linux,、RT-Thread的區(qū)別

RT-Thread Smart 定位于成為一個(gè)專業(yè)的面向?qū)崟r(shí)應(yīng)用場合的高性能混合微內(nèi)核操作系統(tǒng),。填補(bǔ)傳統(tǒng) RTOS 和大型操作系統(tǒng) Linux 之間的空白,在實(shí)時(shí)性,、成本,、安全性、啟動(dòng)速度等方面取得最佳的平衡,。

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RT-Thread Smart和Linux相比具有如下七大優(yōu)點(diǎn):

1,、啟動(dòng)速度最快可在幾百毫秒以內(nèi);2,、搶占式調(diào)度內(nèi)核,,任務(wù)響應(yīng)性能相比 Linux 更加優(yōu)秀;3,、支持POSIX API 規(guī)范,,極大程度降低 Linux 開源軟件的移植成本;4,、OS占用內(nèi)存空間以及Flash空間極小,,可最大化節(jié)約物料成本;5,、支持Windows下開發(fā)應(yīng)用程序,,開發(fā)環(huán)境更加友好;6,、系統(tǒng)和應(yīng)用分離,,方便應(yīng)用程序和系統(tǒng)單獨(dú)發(fā)布,、單獨(dú)升級;7,、重大組件和服務(wù)運(yùn)行在用戶態(tài),,操作系統(tǒng)更加輕量、安全,。

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同時(shí),,RT-Thread Smart和RT-Thread相比而言,同樣具備四大不同點(diǎn):

1,、  支持帶MMU的處理器,;2、操作系統(tǒng)有用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)兩種運(yùn)行空間,,進(jìn)程空間互相隔離,,用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)相互隔離,,驅(qū)動(dòng),、應(yīng)用程序、服務(wù)組件等可按需運(yùn)行在內(nèi)核態(tài)或用戶態(tài),,架構(gòu)上具備非常容易的可遷移特性,;3、支持開源版 RT-Thread API 接口,;4,、繼承 RT-Thread 十幾年的社區(qū)組件積累,更易獲得豐富的 RT-Thread OS 組件,。


高效率,、低成本與高安全性

RT-Thread Smart的高效率體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是高實(shí)時(shí)性,,采用搶占式調(diào)度內(nèi)核,,任務(wù)響應(yīng)性能相比 Linux 更加優(yōu)秀,同時(shí)微秒級中斷響應(yīng)能力,,能夠第一時(shí)間對事件作出處理,;二是快速啟動(dòng)能力,其啟動(dòng)速度最快可達(dá) 300ms 以內(nèi),,相比 Linux 動(dòng)輒十幾秒以上的啟動(dòng)時(shí)間,,RT-Thread Smart特別適合汽車儀表盤、工業(yè)控制,、AIOT等領(lǐng)域,。


低成本是RT-Thread Smart應(yīng)用于下一代嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的又一特征,它占用內(nèi)存空間以及Flash空間極小,,可最大化節(jié)約物料成本,。同時(shí),,由于具備簡便易用特點(diǎn),同時(shí)可以根據(jù)不同客戶需求,,提供從鏡像文件到源碼級的不同組合的開發(fā)包,,提供簡便的開發(fā)環(huán)境IDE工具、UI設(shè)計(jì)器等,,從而大幅降低開發(fā)者入門門檻,,降低總體開發(fā)成本。


高安全性是這款新一代敏捷操作系統(tǒng)的又一優(yōu)勢,,該操作系統(tǒng)有用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)兩種運(yùn)行空間,,而進(jìn)程空間互相隔離,同時(shí)用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)相互隔離,,確保應(yīng)用程序出現(xiàn)異常不會(huì)擴(kuò)散到其他進(jìn)程,,進(jìn)而也不會(huì)影響操作系統(tǒng)安全運(yùn)行。

另外,,通過簡單有效的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),,為構(gòu)建高可信環(huán)境提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),內(nèi)核和應(yīng)用分離,,重大組件用戶態(tài)化,,拒絕不穩(wěn)定因素侵入內(nèi)核。

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基于上述特點(diǎn),,RT-Thread Smart可廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域包括工業(yè)控制,、汽車電子、航空航天,、消費(fèi)類電子,、教學(xué)與科研等。


繁榮的生態(tài)加持

生態(tài)對于操作系統(tǒng)來說是重中之重,,而RT-Thread是國內(nèi)生態(tài)最好的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)之一,。在RT-Thread團(tuán)隊(duì)及社區(qū)的持續(xù)經(jīng)營下,RT-Thread裝機(jī)量已超過6 億,;Github Star數(shù)突破4600,;超過10萬的開發(fā)者社區(qū);芯片廠商支持超過80家,,原生搭載超過30家,;每年超過80場線上線下活動(dòng);3本中文書籍,,1本英文書籍,,豐富的文檔內(nèi)容;300 + 軟件包;羽翼漸豐的大學(xué)計(jì)劃,,超過60所高校開設(shè)課程,,九所高校聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室;鏈接產(chǎn)業(yè)上下游的一站式集成開發(fā)環(huán)境RT-Thread Studio???持續(xù)踐行著“無生態(tài)不OS”的理念,。


業(yè)界有理由期待,,RT-Thread Smart的出現(xiàn)能給嵌入式技術(shù)領(lǐng)域引入新氣象,惠及更多開發(fā)者,、企業(yè),、機(jī)構(gòu),讓我們開發(fā)產(chǎn)品的過程更加模塊化,、更加便利,、更加穩(wěn)定,同時(shí),,也促進(jìn)團(tuán)隊(duì)技術(shù)棧的維護(hù)成本更低,、將更多的精力用在產(chǎn)品創(chuàng)新上,創(chuàng)造更大的社會(huì)價(jià)值,。(RT-Thread官網(wǎng):https://www.rt-thread.org/)

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