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十幾款國內(nèi)外嵌入式(物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè))操作系統(tǒng)介紹
2020-11-18 來源: 文字:[    ]

1.國內(nèi)操作系統(tǒng)介紹

1.1秦簡-DJYOS介紹

都江堰操作系統(tǒng)是由深圳市秦簡計算機(jī)系統(tǒng)有限公司主持的、國內(nèi)原創(chuàng)的開源嵌入式操作系統(tǒng),從2004年開始,已經(jīng)發(fā)展15年。主要用于物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動化、電力系統(tǒng)、新能源、工業(yè)可控制網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器人、無人機(jī)、智慧城市相關(guān)領(lǐng)域。
在“計算機(jī)為人服務(wù)”的哲學(xué)指導(dǎo)下,djyos首次提出事件調(diào)度系統(tǒng),符合人類思維過程,易學(xué)易用。
djyos有易學(xué)易用的集成開發(fā)環(huán)境DIDE,極大地提高開發(fā)效率。
djyos不僅內(nèi)核是原創(chuàng)的,且是國內(nèi)唯一同時擁有原創(chuàng)“IO系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、文件系統(tǒng)、圖形系統(tǒng)”的國產(chǎn)操作系統(tǒng)。特別是擁有原創(chuàng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧(國內(nèi)唯一),給djyos在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用帶來獨特的優(yōu)勢。
djyos安全可靠、性能優(yōu)異,尤其是創(chuàng)新的中斷系統(tǒng)設(shè)計,中斷響應(yīng)延遲國際領(lǐng)先,在168M主頻的cortex-m4上,實測結(jié)果如下:
中斷響應(yīng)時間(10000次測試):0.821~1.060uS,平均值 0.824uS
事件切換時間:6~11uS

1.2.華為-lite OS

2015年5月20日,在2015華為網(wǎng)絡(luò)大會上,華為發(fā)布了敏捷網(wǎng)絡(luò)3.0,主要包括輕量級的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)LiteOS、敏捷物聯(lián)網(wǎng)關(guān)、敏捷控制器三部分。華為戰(zhàn)略Marketing總裁徐文偉介紹,LiteOS體積只有10KB級,而且實行開源,使智能硬件開發(fā)變得更加簡單。
Huawei LiteOS是華為1+2+1物聯(lián)網(wǎng)解決方案的組成部分,遵循BSD-3開源許可協(xié)議,自開源以來,已經(jīng)和一些廠商、家電企業(yè)達(dá)成了合作,華為希望通過開源、開放將LiteOS打造成像安卓一樣的物聯(lián)網(wǎng)終端的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。
Huawei LiteOS其具備「零配置」、「自發(fā)現(xiàn)」和「自組網(wǎng)」能力,讓使用 LiteOS 的物聯(lián)終端能夠自動接入支持的網(wǎng)絡(luò)。Huawei LiteOS 將使得智能硬件的開發(fā)變得更加簡單,從而加快實現(xiàn)萬物的互聯(lián)互通

1.3.阿里- AliOS Things

AliOS Things是面向IoT領(lǐng)域的輕量級物聯(lián)網(wǎng)嵌入式操作系統(tǒng)。致力于搭建云端一體化IoT基礎(chǔ)設(shè)備。具備極致性能,極簡開發(fā)、云端一體、豐富組件、安全防護(hù)等關(guān)鍵能力,并支持終端設(shè)備連接到阿里云Link,可廣泛應(yīng)用在智能家居、智慧城市、新出行等領(lǐng)域。

1.4.翼輝-sylixos

翼輝信息是中國擁有大型實時操作系統(tǒng)完整自主知識產(chǎn)權(quán)的高科技企業(yè),技術(shù)團(tuán)隊擁有十年以上嵌入式系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗,專注為自主可控導(dǎo)向的領(lǐng)域提供專業(yè)解決方案。
公司主要產(chǎn)品為 SylixOS 自主實時操作系統(tǒng),此系統(tǒng)于二零零六年開始研發(fā),經(jīng)過多年的持續(xù)開發(fā)與改進(jìn),SylixOS 自主實時操作系統(tǒng)已經(jīng)成為一個功能全面,穩(wěn)定可靠,易于開發(fā)的實時系統(tǒng)平臺。
目前,翼輝信息正成為國內(nèi)高可靠性、高性能實時軟件開發(fā)平臺的引領(lǐng)者,翼輝信息的專家們在實時操作系統(tǒng)領(lǐng)域為客戶提供專業(yè)的硬軟件綜合解決方案,保障客戶產(chǎn)品實時可靠、信息安全,縮短客戶產(chǎn)品開發(fā)周期,降低客戶產(chǎn)品開發(fā)成本,并提高客戶產(chǎn)品自主化率。翼輝信息的解決方案覆蓋網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、國防安全、工業(yè)自動化、軌道交通、電力、醫(yī)療、航空航天、汽車電子等諸多領(lǐng)域。

1.5.賽睿德rt-thread

RT-Thread是一個集實時操作系統(tǒng)(RTOS)內(nèi)核、中間件組件和開發(fā)者社區(qū)于一體的技術(shù)平臺,由熊譜翔先生帶領(lǐng)并集合開源社區(qū)力量開發(fā)而成,RT-Thread也是一個組件完整豐富、高度可伸縮、簡易開發(fā)、超低功耗、高安全性的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。RT-Thread具備一個IoT OS平臺所需的所有關(guān)鍵組件,例如GUI、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、安全傳輸、低功耗組件等等。經(jīng)過11年的累積發(fā)展,RT-Thread已經(jīng)擁有一個國內(nèi)最大的嵌入式開源社區(qū),同時被廣泛應(yīng)用于能源、車載、醫(yī)療、消費電子等多個行業(yè),累積裝機(jī)量超過2億臺,成為國人自主開發(fā)、國內(nèi)最成熟穩(wěn)定和裝機(jī)量最大的開源RTOS。
RT-Thread擁有良好的軟件生態(tài),支持市面上所有主流的編譯工具如GCC、Keil、IAR等,工具鏈完善、友好,支持各類標(biāo)準(zhǔn)接口,如POSIX、CMSIS、C++應(yīng)用環(huán)境、Javascript執(zhí)行環(huán)境等,方便開發(fā)者移植各類應(yīng)用程序。商用支持所有主流MCU架構(gòu),如ARM Cortex-M/R/A, MIPS, X86, Xtensa, C-Sky, RISC-V,幾乎支持市場上所有主流的MCU和Wi-Fi芯片。

1.6.科銀京成-Deltaos(道系統(tǒng))

“道系統(tǒng)”操作系統(tǒng)通用版(DeltaOS)是一款面向各領(lǐng)域的嵌入式實時操作系統(tǒng),支持單核及多核CPU硬件配置,可替換相關(guān)領(lǐng)域的VxWorks 6.8/6.9操作系統(tǒng)。國防裝備領(lǐng)域中,對實時性有一定要求的嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)?蓱(yīng)用于裝備電子應(yīng)用領(lǐng)域指控、火控、雷達(dá)、水聲、光電、通信等系統(tǒng),還可用于對應(yīng)系統(tǒng)研制中的試驗仿真系統(tǒng)。

1.7.致遠(yuǎn)電子-AworksOSsOS

AWorksOS是ZLG歷時12年開發(fā)的工業(yè)智能物聯(lián)開發(fā)平臺,將MCU和OS的共性高度抽象為統(tǒng)一接口,支持平臺組件“可插拔、可替換、可配置”,與硬件無關(guān)、與操作系統(tǒng)種類無關(guān)的方式設(shè)計,用戶只需修改相應(yīng)的頭文件,即可實現(xiàn)“一次編程、終生使用、跨平臺”。

1.8.中航計算所-AcoreOS(天脈)

天脈是中航工業(yè)計算所擁有的國產(chǎn)嵌入式操作系統(tǒng)品牌。天脈系列國產(chǎn)操作系統(tǒng)具有自主知識產(chǎn)權(quán),具有高實時性、高安全性、高可靠性的特點,可應(yīng)用于國防裝備、軌道交通、工業(yè)控制等多個領(lǐng)域,為關(guān)鍵系統(tǒng)的信息安全和自主可控提供堅實的后盾。
天脈系列產(chǎn)品分為天脈1和天脈2。天脈1操作系統(tǒng)為基本平板管理模式,響應(yīng)能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡潔、高效,在單個應(yīng)用的電子設(shè)備中廣泛應(yīng)用。天脈2具有新一代綜合化模塊化航空電子系統(tǒng)(IMA)特征、滿足ARINC 653標(biāo)準(zhǔn)的“時間”“空間”健壯分區(qū)保護(hù)的操作系統(tǒng)產(chǎn)品。這種產(chǎn)品除了實現(xiàn)基本任務(wù)調(diào)度、設(shè)備管理等功能外,還實現(xiàn)時間分區(qū)管理、空間分區(qū)管理、健康監(jiān)控、分區(qū)間通信等功能。除ARINC 653標(biāo)準(zhǔn)之外,天脈2實現(xiàn)藍(lán)圖配置、容錯、重構(gòu)等系統(tǒng)管理等ASSAC所定義的策略,滿足IMA分布式系統(tǒng)管理框架的需要。

1.9.凱思昊鵬-HopenOS

Hopen OS是凱思昊鵬公司的主打產(chǎn)品,具有穩(wěn)定的性能。Hopen OS是開放的、面向用戶的,采用與眾不同的設(shè)計思路實現(xiàn)了一個結(jié)構(gòu)緊湊、方便定制,可任意裁減的系統(tǒng),為不同領(lǐng)域的特定需求而設(shè)計,支持設(shè)備類別及用戶接口,整合了應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境和開發(fā)工具,并擁有豐富的第三方軟件資源。同時具備良好的兼容性、完整性及可靠性,可成為消費類電子、移動通信、智能家居、工業(yè)控制、軍工等不同領(lǐng)域嵌入式設(shè)備的可靠的底層軟件支撐平臺。HOPEN OS從用戶利益角度出發(fā)而設(shè)計,基于HOPEN OS可方便靈活地進(jìn)行應(yīng)用開發(fā),其性價比可成為用戶節(jié)省成本、產(chǎn)品快速進(jìn)入市場。

2.國外操作系統(tǒng)介紹

2.1.VxWorks

VxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于1983年設(shè)計開發(fā)的一種嵌入式實時操作系統(tǒng)(RTOS),是Tornado嵌入式開發(fā)環(huán)境的關(guān)鍵組成部分。良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境,在嵌人式實時操作系統(tǒng)領(lǐng)域逐漸占據(jù)一席之地。
VxWorks具有可裁剪微內(nèi)核結(jié)構(gòu);高效的任務(wù)管理;靈活的任務(wù)間通訊;微秒級的中斷處理;支持POSIX 1003.1b實時擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn);支持多種物理介質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)的、完整的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。然而其價格昂貴。由于操作系統(tǒng)本身以及開發(fā)環(huán)境都是專有的,價格一般都比較高,通常需花費10萬元人民幣以上才能建起一個可用的開發(fā)環(huán)境,對每一個應(yīng)用一般還要另外收取版稅。一般不通供源代碼,只提供二進(jìn)制代碼。由于它們都是專用操作系統(tǒng),需要專門的技術(shù)人員掌握開發(fā)技術(shù)和維護(hù),所以軟件的開發(fā)和維護(hù)成本都非常高。支持的硬件數(shù)量有限。

2.2.FreeRTOS

FreeRTOS是一個迷你的實時操作系統(tǒng)內(nèi)核。作為一個輕量級的操作系統(tǒng),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、軟件定時器、協(xié)程等,可基本滿足較小系統(tǒng)的需要。
該操作系統(tǒng)由于簡單和易用,在輕量級的CPU上目前很多廠商都用這個國外系統(tǒng)。

2.3.嵌入式Linux

嵌入式linux由于其源代碼公開,人們可以任意修改,以滿足自己的應(yīng)用,并且查錯也很容易。遵從GPL,無須為每例應(yīng)用交納許可證費。有大量的應(yīng)用軟件可用。其中大部分都遵從GPL,是開放源代碼和免費的?梢陨约有薷暮髴(yīng)用于用戶自己的系統(tǒng)。 有大量的免費的優(yōu)秀的開發(fā)工具,且都遵從GPL,是開放源代碼的。有龐大的開發(fā)人員群體。無需專門的人才,只要懂Unix/Linux和C語言即可。隨著Linux在中國的普及,這類人才越來越多。所以軟件的開發(fā)和維護(hù)成本很低。優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)功能,這在Internet時代尤其重要。穩(wěn)定——這是Linux本身具備的一個很大優(yōu)點。內(nèi)核精悍,運行所需資源少,十分適合嵌入式應(yīng)用。
支持的硬件數(shù)量龐大。嵌入式Linux和普通Linux并無本質(zhì)區(qū)別,PC上用到的硬件嵌入式Linux幾乎都支持。而且各種硬件的驅(qū)動程序源代碼都可以得到,為用戶編寫自己專有硬件的驅(qū)動程序帶來很大方便在嵌入式。系統(tǒng)上運行Linux的一個缺點是Linux體系提供實時性能需要添加實時軟件模塊。而這些模塊運行的內(nèi)核空間正是操作系統(tǒng)實現(xiàn)調(diào)度策略、硬件中斷異常和執(zhí)行程序的部分。由于這些實時軟件模塊是在內(nèi)核空間運行的,因此代碼錯誤可能會破壞操作系統(tǒng)從而影響整個系統(tǒng)的可靠性,這對于實時應(yīng)用將是一個非常嚴(yán)重的弱點。

2.4.UCOS-II

μC/OS一Ⅱ是著名的源代碼公開的實時內(nèi)核,是專為嵌入式應(yīng)用設(shè)計的,可用于8位,16位和32位單片機(jī)或數(shù)字信號處理器(dsp)。它是在原版本μC/OS的基礎(chǔ)上做了重大改進(jìn)與升級,并有了近十年的使用實踐,有許多成功應(yīng)用該實時內(nèi)核的實例。它的主要特點如下:
1)公開源代碼,容易就能把操作系統(tǒng)移植到各個不同的硬件平臺上;
可移植性,絕大部分源代碼是用C語言寫的,便于移植到其他微處理器上;
2)可固化;
3)可裁剪性,有選擇的使用需要的系統(tǒng)服務(wù),以減少斗所需的存儲空間;
4)占先式,完全是占先式的實時內(nèi)核,即總是運行就緒條件下優(yōu)先級最高的任務(wù);
5)多任務(wù),可管理64個任務(wù),任務(wù)的優(yōu)先級必須是不同的,不支持時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度法;
6)可確定性,函數(shù)調(diào)用與服務(wù)的執(zhí)行時間具有其可確定性,不依賴于任務(wù)的多少;
7)實用性和可靠性,成功應(yīng)用該實時內(nèi)核的實例,是其實用性和可靠性的最好證據(jù)。
由于μC/OS一Ⅱ僅是一個實時內(nèi)核,這就意味著它不像其他實時存在系統(tǒng)那樣提供給用戶的只是一些API函數(shù)接口,還有很多工作需要用戶自己去完成。

2.5.RTX

RTX是ARM公司的一款嵌入式實時操作系統(tǒng),使用標(biāo)準(zhǔn)的C結(jié)構(gòu)編寫,運用RealView編譯器進(jìn)行編譯。不僅僅是一個實時內(nèi)核,還具備豐富的中間層組件,不但免費,而且代碼也是開放的。
主要功能:開始和停止任務(wù)(進(jìn)程),除此之外還支持進(jìn)程通信,例如任務(wù)的同步、共享資源(外設(shè)或內(nèi)存)的管理、任務(wù)之間消息的傳遞。開發(fā)者可以使用基本函數(shù)去開啟實時運行器,去開始和終結(jié)任務(wù),以及去傳遞任務(wù)間的控制(輪轉(zhuǎn)調(diào)度)。開發(fā)者可以賦予任務(wù)優(yōu)先級。
主要特點:
支持時間片,搶占式和合作式調(diào)度。不限制數(shù)量的任務(wù),每個任務(wù)都具有254的優(yōu)先級。不限制數(shù)量的信號量,互斥信號量,消息郵箱和軟定時器。支持多線程和線程安全操作。使用MDK基于對話框的配置向?qū),可以很方便的完成MDK的配置。

2.6.Nucleus

是美國accelerated technology incorporated公司研發(fā)的產(chǎn)品,是世界上最受歡迎的嵌入式操作系統(tǒng)之一,其特點是約95%的代碼用ANSI C編寫,因此非常便于移植并能夠支持大多數(shù)類型的處理器,同時可提供網(wǎng)絡(luò)、圖形用戶界面、文件系統(tǒng)等模塊支持。

2.7.QNX

是加拿大QNX公司出品的一種商用的、遵從POSIX標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的類UNIX實時操作系統(tǒng)。QNX是最成功的微內(nèi)核操作系統(tǒng)之一,在汽車領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用,如保時捷跑車的音樂和媒體控制系統(tǒng)和美國陸軍無人駕駛Crusher坦克的控制系統(tǒng),還有RIM公司的blackberry playbook平板電腦。具有獨一無二的微內(nèi)核實時平臺,實時、穩(wěn)定、可靠、運行速度極快。

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