数以千计的物联网设备类型,但其中绝大多数是由MCU控制的智能边缘。

这种设备还需要配备合适的操作系统。

与PC和移动电话不同,此设备上运行的操作系统必须首先将实时性放在首位,这就是我们通常所说的RTOS(实时歌剧系统:实时操作系统)。

除宏内核和微内核外,第三个选项。

一般而言,操作系统分为宏内核和微内核两种不同的体系结构。

如下图所示,操作系统分为两个地址空间,用户域和核心域。

微内核体系结构仅保留最基本的内核进程管理和内存管理服务。

与微内核体系结构相比,在宏内核体系结构的核心域中运行的应用程序具有更多的系统应用程序和通信接口管理。

基于这两种不同的设计概念,宏内核和微内核具有两个完全不同的特征:微内核非常易于扩展,添加任何新的系统服务并将其直接分配给新的用户地址空间。

是的,内核空间不需要任何修改;但是由于用户域和核心域通过信息传输进行通信,因此这些系统应用程序服务的速度不如直接通过系统调用的宏内核快。

但是相同的是,因为它们都在相同的位置。

这些应用程序服务是在核心域中执行的。

一旦其中一个发生故障,整个系统就会崩溃,但是微内核可以使应用程序崩溃,而不会影响整体的稳定运行。

微内核体系结构宏内核体系结构越来越小。

系统服务执行速度越来越慢。

可扩展性易于扩展。

很难扩展。

安全。

服务崩溃将影响微内核的工作。

服务崩溃将导致整个系统崩溃。

会有大量的代码。

少量代码的主流物联网终端的OS最佳解决方案。

从近年来MCU制造商的新产品发布中,不难看出图形界面,增强的计算能力和无线功能优势已逐渐成为趋势,MPU的功耗和价格越来越受欢迎,并且硬件的演进为产业升级奠定了良好的基础。

现有的操作系​​统面临着新的挑战。

一方面,他们需要满足这些更智能的需求,另一方面,他们必须确保实时性能和合理的资源分配。

例如,网关的多个协议之间的格式转换,安全性需要快速启动,高端处理器具有复杂的MMU功能,并且Linux越来越大。

传统的IoT OS应用程序和内核是一起编译的,维护成本很高,并且容易带来Come安全问题。

业界需要一个更小,更快,更安全且更易于维护的软件开发平台。

RT-Thread Smart微内核操作系统应运而生! RT-Thread Smart的定位是成为实时应用的专业高性能混合微内核操作系统。

它填补了传统RTOS和大型操作系统Linux之间的空白,并在实时性,成本,安全性和启动速度方面实现了最佳平衡。

RT-Thread Smart的用户模式和内核模式共享相同的IPC通道以实现内存共享。

内核尽可能轻巧,大小只有500kb;用户模式系统服务支持可分离和可重新启动。

每个应用程序都是一个独立的elf程序,具有独立的地址空间和彼此之间的内存隔离。

不同的进程使用消息句柄来传输数据。

进程和进程地址同时存在于共享内存空间中,这减少了数据复制的工作。

根据熊普祥先生的实时共享,用户可以在编译时决定哪些服务正在用户模式下运行,哪些服务正在内核模式下运行。

在早期的Linux中,用户模式和内核模式都无法相互抢占,但是RT-Thread Smart支持抢占式调度。

资源大小比较:RT-Thread Smart内核为504kB,压缩后为217kB,根文件系统为127kB,内存占用1.9MB; Linux的裁剪版本使用内核3.57MB,根文件系统5MB和内存占用17.4MB进行了压缩。

比较启动时间:宏内核方法(RT-ThreadRT-Thread +文件系统+网络协议栈+多媒体)的启动时间为3-5秒; Linux系统:启动时间近5-10秒;和RT-Thread Smart Star