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(kāi)發(fā)調(diào)試便利(支持RT-Thread Studio集成開(kāi)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(kāi)創(chuàng)了敏捷式嵌入式操作系統(tǒng)先河。
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(guó)外嵌入式操作系統(tǒng)處于壟斷地位,國(guó)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(duì)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(guò)消息傳遞完成交互。
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(kāi)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(chǎng)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。
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(kāi)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(kāi)發(fā)應(yīng)用程序,開(kāi)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(jí);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。
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(kāi)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(jí)中斷響應(yīng)能力,能夠第一時(shí)間對(duì)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(chē)儀表盤(pán)、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(kāi)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(jiǎn)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(jí)的不同組合的開(kāi)發(fā)包,提供簡(jiǎn)便的開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE工具、UI設(shè)計(jì)器等,從而大幅降低開(kāi)發(fā)者入門(mén)門(mén)檻,降低總體開(kāi)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(shì),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(guò)簡(jiǎn)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。
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(chē)電子、航空航天、消費(fèi)類(lèi)電子、教學(xué)與科研等。
繁榮的生態(tài)加持
生態(tài)對(duì)于操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是重中之重,而RT-Thread是國(guó)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(yíng)下,RT-Thread裝機(jī)量已超過(guò)6 億;Github Star數(shù)突破4600;超過(guò)10萬(wàn)的開(kāi)發(fā)者社區(qū);芯片廠商支持超過(guò)80家,原生搭載超過(guò)30家;每年超過(guò)80場(chǎng)線上線下活動(dòng);3本中文書(shū)籍,1本英文書(shū)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(guò)60所高校開(kāi)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(kāi)發(fā)環(huán)境RT-Thread Studio???持續(xù)踐行著“無(wú)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(kāi)發(fā)者、企業(yè)、機(jī)構(gòu),讓我們開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的過(guò)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/)