時間:2019-07-24 00:00:00 來源:信盈達(dá) 作者:信盈達(dá)
基于STM平臺且滿足實時控制要求操作系統(tǒng),有以下5種可供移植選擇。分別為μClinux、μC/OS-II、eCos、FreeRTOS和rt-thread。下面分別介紹這五種嵌入式操作系統(tǒng)的特點及不足,通過對比,讀者可以根據(jù)自己的應(yīng)用需求選擇合適的平臺。
μClinux是一種優(yōu)秀的嵌入式Linux版本,其全稱為micro-control Linux,從字面意思看是指微控制Linux。同標(biāo)準(zhǔn)的Linux相比,μClinux的內(nèi)核非常小,但是它仍然繼承了Linux操作系統(tǒng)的主要特性,包括良好的穩(wěn)定性和移植性、強大的網(wǎng)絡(luò)功能、出色的文件系統(tǒng)支持、標(biāo)準(zhǔn)豐富的API,以及TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。因為沒有MMU內(nèi)存管理單元,所以其多任務(wù)的實現(xiàn)需要一定技巧。
μC/OS-II是在μC/OS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,是用C語言編寫的一個結(jié)構(gòu)小巧、搶占式的多任務(wù)實時內(nèi)核。μC/OS-II能管理64個任務(wù),并提供任務(wù)調(diào)度與管理、內(nèi)存管理、任務(wù)間同步與通信、時間管理和中斷服務(wù)等功能,具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實時性能優(yōu)良和擴(kuò)展性強等特點。
對于實時性的滿足上,由于μC/OS-II內(nèi)核是針對實時系統(tǒng)的要求設(shè)計實現(xiàn)的,所以只支持基于固定優(yōu)先級搶占式調(diào)度;調(diào)度方法簡單,可以滿足較高的實時性要求。
eCos(embedded Configurable operating system),即嵌入式可配置操作系統(tǒng)。它是一個源代碼開放的可配置、可移植、面向深度嵌入式應(yīng)用的實時操作系統(tǒng)。最大特點是配置靈活,采用模塊化設(shè)計,核心部分由小同的組件構(gòu)成,包括內(nèi)核、C語言庫和底層運行包等。每個組件可提供大量的配置選項(實時內(nèi)核也可作為可選配置),使用eCos提供的配置工具可以很方便地配置,并通過不同的配置使得eCos能夠滿足不同的嵌入式應(yīng)用要求。
在實時性反面,由于eCos調(diào)度方法豐富,提供了兩種基于優(yōu)先級的調(diào)度器(即位圖調(diào)度器和多級隊列調(diào)度器),允許用戶在進(jìn)行配置時選擇其中一個調(diào)度器,適應(yīng)性好。
因此在實時性方面表現(xiàn)良好。
由于RTOS需占用一定的系統(tǒng)資源(尤其是RAM資源),只有μC/OS-II、embOS、salvo、FreeRTOS等少數(shù)實時操作系統(tǒng)能在小RAM單片機(jī)上運行。相對于C/OS-II、 embOS等商業(yè)操作系統(tǒng),F(xiàn)reeRTOS操作系統(tǒng)是完全免費的操作系統(tǒng),具有源碼公開、可移植、可裁減、調(diào)度策略靈活的特點,可以方便地移植到各種單片機(jī)上運行,其最新版本為6.0版。
作為一個輕量級的操作系統(tǒng),F(xiàn)reeRTOS提供的功能包括:任務(wù)管理、時間管理、信號量、消息隊列、內(nèi)存管理、記錄功能等,可基本滿足較小系統(tǒng)的需要。 FreeRTOS內(nèi)核支持優(yōu)先級調(diào)度算法,每個任務(wù)可根據(jù)重要程度的不同被賦予一定的優(yōu)先級,CPU總是讓處于就緒態(tài)的、優(yōu)先級最高的任務(wù)先運行。 FreeRT0S內(nèi)核同時支持輪換調(diào)度算法,系統(tǒng)允許不同的任務(wù)使用相同的優(yōu)先級,在沒有更高優(yōu)先級任務(wù)就緒的情況下,同一優(yōu)先級的任務(wù)共享CPU的使用 時間。
RT-Thread 是一款主要由中國開源社區(qū)主導(dǎo)開發(fā)的開源實時操作系統(tǒng)(許可證GPLv2)。實時線程操作系統(tǒng)不僅僅是一個單一的實時操作系統(tǒng)內(nèi)核,它也是一個完整的應(yīng)用系統(tǒng),包含了實時、嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的各個組件:TCP/IP協(xié)議棧,文件系統(tǒng),libc接口,圖形用戶界面等。
中國人自己開發(fā)的,穩(wěn)定版本是 1.2.1,有希望看完源碼。精簡、靠譜,自帶一個叫做 finsh 的片上調(diào)試工具,非常實用。各種信號量、互斥鎖、郵箱、事件等線程協(xié)同功能都有。
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