時間:2019-07-24 00:00:00 來源:信盈達 作者:信盈達
基于STM平臺且滿足實時控制要求操作系統,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的特點及不足,通過對比,讀者可以根據自己的應用需求選擇合適的平臺。
μClinux是一種優秀的嵌入式Linux版本,其全稱為micro-control Linux,從字面意思看是指微控制Linux。同標準的Linux相比,μClinux的內核非常小,但是它仍然繼承了Linux操作系統的主要特性,包括良好的穩定性和移植性、強大的網絡功能、出色的文件系統支持、標準豐富的API,以及TCP/IP網絡協議等。因為沒有MMU內存管理單元,所以其多任務的實現需要一定技巧。
μC/OS-II是在μC/OS的基礎上發展起來的,是用C語言編寫的一個結構小巧、搶占式的多任務實時內核。μC/OS-II能管理64個任務,并提供任務調度與管理、內存管理、任務間同步與通信、時間管理和中斷服務等功能,具有執行效率高、占用空間小、實時性能優良和擴展性強等特點。
對于實時性的滿足上,由于μC/OS-II內核是針對實時系統的要求設計實現的,所以只支持基于固定優先級搶占式調度;調度方法簡單,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。它是一個源代碼開放的可配置、可移植、面向深度嵌入式應用的實時操作系統。最大特點是配置靈活,采用模塊化設計,核心部分由小同的組件構成,包括內核、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用要求。
在實時性反面,由于eCos調度方法豐富,提供了兩種基于優先級的調度器(即位圖調度器和多級隊列調度器),允許用戶在進行配置時選擇其中一個調度器,適應性好。
因此在實時性方面表現良好。
由于RTOS需占用一定的系統資源(尤其是RAM資源),只有μC/OS-II、embOS、salvo、FreeRTOS等少數實時操作系統能在小RAM單片機上運行。相對于C/OS-II、 embOS等商業操作系統,FreeRTOS操作系統是完全免費的操作系統,具有源碼公開、可移植、可裁減、調度策略靈活的特點,可以方便地移植到各種單片機上運行,其最新版本為6.0版。
作為一個輕量級的操作系統,FreeRTOS提供的功能包括:任務管理、時間管理、信號量、消息隊列、內存管理、記錄功能等,可基本滿足較小系統的需要。 FreeRTOS內核支持優先級調度算法,每個任務可根據重要程度的不同被賦予一定的優先級,CPU總是讓處于就緒態的、優先級最高的任務先運行。 FreeRT0S內核同時支持輪換調度算法,系統允許不同的任務使用相同的優先級,在沒有更高優先級任務就緒的情況下,同一優先級的任務共享CPU的使用 時間。
RT-Thread 是一款主要由中國開源社區主導開發的開源實時操作系統(許可證GPLv2)。實時線程操作系統不僅僅是一個單一的實時操作系統內核,它也是一個完整的應用系統,包含了實時、嵌入式系統相關的各個組件:TCP/IP協議棧,文件系統,libc接口,圖形用戶界面等。
中國人自己開發的,穩定版本是 1.2.1,有希望看完源碼。精簡、靠譜,自帶一個叫做 finsh 的片上調試工具,非常實用。各種信號量、互斥鎖、郵箱、事件等線程協同功能都有。
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