从零到一:嵌入式操作系统的创新之路

20世纪70年代,随着微处理器的出现,操作系统有了新的舞台,遗憾的是通用型操作系统没能在基于微处理器的设备中快速发展。到了80年代初,市面上开始出现被称为实时操作系统(Real Time Operating System,RTOS)的产品。得益于16位微处理器在嵌入式系统中的应用,市场对实时操作系统的需求锐增,实时操作系统于90年代进入蓬勃发展的黄金10年,典型产品有VRTX、OS-9、pSOS和VxWorks。

2000年以后,片上系统(SoC)处理器渐渐上位,市场上涌现了大量高性能的嵌入式处理器(MPU),包含通信设备和智能终端的产品纷纷采用嵌入式处理器,这些产品对硬实时的需求不高。但传统的实时操作系统在设备驱动和应用软件上很难满足这类产品的需求,开源的Linux开始进入人们的视野,亦有企业开始提供Linux实时性、快速引导、开发工具和处理器移植等技术服务,比如MontaVista、TimeSys和Wind River。

今天的技术就大不一样了,现代嵌入式系统和物联网设计主要依赖低成本、高性能的32位微控制器(MCU),它们往往具有足量的片上存储空间,并提供多种外设功能。物联网架构和应用驱动分布式实时系统被采用,边缘智能兴起,端侧的实时性、通信能力和低功耗成为系统重要的指标。市面上有许多传统RTOS(现在普遍称为“嵌入式实时操作系统”)通过组件技术支持物联网应用,比如QNX和RT-Thread。新型的物联网操作系统,在实时内核基础上发展成为“端-边-云”一站式解决方案,大大提高了物联网应用开发效率,比如Deltaos、RT-thread、Intewell OS等。

未完待续…

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