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RT-Thread Smart开创敏捷式嵌入式操作系统先河

2020-09-07
作者:于寅虎
来源:电子技术应用
关键词: RT-Thread 嵌入式

日前,上海睿赛德电子科技北京幸运28宣布推出面向带MMU的中高端处理器应用的混合微内核操作系统RT-Thread Smart,这一具备快速启动、POSIX接口全兼容、开发调试便利(支持RT-Thread Studio集成开发环境)、应用与内核分离、高安全性等特性的嵌入式操作系统,开创了敏捷式嵌入式操作系统先河。

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当前用于MCU上的嵌入式操作系统主要有uc/OS、FreeRTOS 和 RT-Thread ,在带MMU(Memory Management Unit,内存管理单元)的微处理器上,以Linux、Vxworks、QNX为主,国外嵌入式操作系统处于垄断地位,国产几乎为空白。


什么是混合微内核操作系统 

混合微内核操作系统是 RT-Thread 团队针对目前行业痛点定义的一款新形态的操作系统,支持将系统服务组件或驱动按需纳入内核态中运行,以获得更佳的性能,也支持将系统的大部分系统组件及驱动移到内核之外即用户态,以一个个单独的服务进程运行,内核与服务进程之间通过消息传递完成交互。

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从外在看,这种操作系统兼具微内核操作系统的特性,又具备了宏内核的高性能特性,为开发者提供了更多系统性能调优方面的可能。


RT-Thread Smart和Linux、RT-Thread的区别

RT-Thread Smart 定位于成为一个专业的面向实时应用场合的高性能混合微内核操作系统。填补传统 RTOS 和大型操作系统 Linux 之间的空白,在实时性、成本、安全性、启动速度等方面取得最佳的平衡。

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RT-Thread Smart和Linux相比具有如下七大优点:

1、启动速度最快可在几百毫秒以内;2、抢占式调度内核,任务响应性能相比 Linux 更加优秀;3、支持POSIX API 规范,极大程度降低 Linux 开源软件的移植成本;4、OS占用内存空间以及Flash空间极小,可最大化节约物料成本;5、支持Windows下开发应用程序,开发环境更加友好;6、系统和应用分离,方便应用程序和系统单独发布、单独升级;7、重大组件和服务运行在用户态,操作系统更加轻量、安全。

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同时,RT-Thread Smart和RT-Thread相比而言,同样具备四大不同点:

1、  支持带MMU的处理器;2、操作系统有用户态和内核态两种运行空间,进程空间互相隔离,用户态与内核态相互隔离,驱动、应用程序、服务组件等可按需运行在内核态或用户态,架构上具备非常容易的可迁移特性;3、支持开源版 RT-Thread API 接口;4、继承 RT-Thread 十几年的社区组件积累,更易获得丰富的 RT-Thread OS 组件。


高效率、低成本与高安全性

RT-Thread Smart的高效率体现在两个方面,一是高实时性,采用抢占式调度内核,任务响应性能相比 Linux 更加优秀,同时微秒级中断响应能力,能够第一时间对事件作出处理;二是快速启动能力,其启动速度最快可达 300ms 以内,相比 Linux 动辄十几秒以上的启动时间,RT-Thread Smart特别适合汽车仪表盘、工业控制、AIOT等领域。


低成本是RT-Thread Smart应用于下一代嵌入式系统开发的又一特征,它占用内存空间以及Flash空间极小,可最大化节约物料成本。同时,由于具备简便易用特点,同时可以根据不同客户需求,提供从镜像文件到源码级的不同组合的开发包,提供简便的开发环境IDE工具、UI设计器等,从而大幅降低开发者入门门槛,降低总体开发成本。


高安全性是这款新一代敏捷操作系统的又一优势,该操作系统有用户态和内核态两种运行空间,而进程空间互相隔离,同时用户态与内核态相互隔离,确保应用程序出现异常不会扩散到其他进程,进而也不会影响操作系统安全运行。

另外,通过简单有效的系统设计与实现,为构建高可信环境提供坚实基础,内核和应用分离,重大组件用户态化,拒绝不稳定因素侵入内核。

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基于上述特点,RT-Thread Smart可广泛应用的领域包括工业控制、汽车电子、航空航天、消费类电子、教学与科研等。


繁荣的生态加持

生态对于操作系统来说是重中之重,而RT-Thread是国内生态最好的物联网操作系统之一。在RT-Thread团队及社区的持续经营下,RT-Thread装机量已超过6 亿;Github Star数突破4600;超过10万的开发者社区;芯片厂商支持超过80家,原生搭载超过30家;每年超过80场线上线下活动;3本中文书籍,1本英文书籍,丰富的文档内容;300 + 软件包;羽翼渐丰的大学计划,超过60所高校开设课程,九所高校联合实验室;链接产业上下游的一站式集成开发环境RT-Thread Studio•••持续践行着“无生态不OS”的理念。


业界有理由期待,RT-Thread Smart的出现能给嵌入式技术领域引入新气象,惠及更多开发者、企业、机构,让我们开发产品的过程更加模块化、更加便利、更加稳定,同时,也促进团队技术栈的维护成本更低、将更多的精力用在产品创新上,创造更大的社会价值。(RT-Thread官网:https://www.rt-thread.org/)

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