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文 | 无际(微信:2777492857)
全文约2344字,阅读大约需要 10 分钟
雷猴啊,我是无际。
今天来聊聊嵌入式RTOS,正好最近频繁用到了Freertos,对于自己写过架构的人来说,用起来毫无压力。
老规矩,咱们不整虚的,直接上干货,争取让刚入门的小白也能听懂,让老司机也能有所收获。
哪款RTOS在商业应用最广泛?就像问“到2025年,哪个牌子的方便面卖得最好?”一样,充满了变数。
下面,咱们一起抽丝剥茧,看看能不能找到点儿线索。
1. 啥是RTOS?以咱们家里洗衣机功能举例!
先给刚入门的小伙伴们科普一下,RTOS,全称Real-Time Operating System,实时操作系统。别看名字高大上,其实对于编程功底扎实的来说,并没那么遥不可及。
举个例子,你家洗衣机,是不是能定时洗衣服,还能根据不同的衣物选择不同的洗涤模式?这就是RTOS的功劳。它能保证洗衣机在规定的时间内完成洗涤任务,不会因为你多放了几件衣服就“罢工”。
简单来说,RTOS就是一个专门为“实时”任务设计的操作系统。这里的“实时”可不是指“马上”,而是指“在规定的时间内”。这就像你老板让你明天早上9点前交报告,你熬夜通宵也得在9点前交,这就是“实时”的要求。
2. RTOS江湖:群雄逐鹿,谁主沉浮?
嵌入式RTOS的江湖,各路高手云集,相当热闹,竞争激烈。咱们先来看看目前市场上的几位“大佬”:
•FreeRTOS: 这位可是个“网红”,背靠亚马逊这棵大树,开源、免费、易上手,深受广大开发者的喜爱。就像手机界的Android,靠着开放的生态系统,占据了很大的市场份额。
•ThreadX: 这位可是个“实力派”,由微软(以前是Express Logic)出品,性能强劲,稳定性高,很多高端设备都用它。不过,人家是收费的,而且价格不菲。就像手机界的iOS,虽然封闭,但体验一流。
•Zephyr: 这位是“新贵”,由Linux基金会牵头,也是开源的,而且非常注重安全性。在物联网时代,安全性越来越重要,Zephyr的前景被很多人看好。
•RT-Thread: 这位是“国产之光”,来自咱们中国的团队,开源、免费,而且社区非常活跃。这几年发展势头很猛,很多国内的厂商都在用。
•VxWorks & QNX: 这两位是“老炮儿”,历史悠久,技术成熟,在航空航天、工业控制等领域有很高的地位。不过,人家也是收费的,而且价格…你懂的。
3. 2025年预测:谁能笑到最后?
好了,介绍完几位“大佬”,咱们来预测一下,到2025年,谁能成为商业应用最广泛的RTOS?
先说结论:我认为,FreeRTOS和ThreadX将继续领跑,Zephyr和RT-Thread将快速崛起,VxWorks和QNX将继续在高端领域占据一席之地。
为啥这么说呢?咱们来分析一下:
3.1 开源是大势所趋:
如今的软件行业,开源已经成为主流。开源的RTOS可以免费使用,而且社区支持强大,开发者可以根据自己的需求进行定制,这大大降低了开发成本和门槛。FreeRTOS和Zephyr就是典型的例子。
3.2 物联网(IoT)的推动:
物联网时代,越来越多的设备需要联网,这给RTOS带来了巨大的市场。而物联网设备对RTOS的要求,除了实时性,还有低功耗、小体积、安全性等。FreeRTOS的轻量级特性,Zephyr的安全特性,都非常适合物联网应用。
3.3 AIoT的兴起:
AIoT,也就是人工智能物联网,是未来的发展方向。AIoT设备需要更强大的计算能力和更复杂的软件系统。ThreadX凭借其高性能和稳定性,将在AIoT领域发挥重要作用。
3.4 国产化的需求:
在中国,越来越多的厂商开始使用国产的RTOS,比如RT-Thread。这不仅是出于成本的考虑,也是出于安全的考虑。随着中国科技的不断发展,国产RTOS的市场份额将不断扩大。
3.5 安全性的挑战:
随着越来越多的设备接入网络,以及网络攻击日益频繁,安全性将会成为RTOS的重要选择因素。因此,Zephyr 这类重视安全的 RTOS 潜力巨大。
3.6 芯片厂商的选择:
芯片厂商预装哪款RTOS,会极大影响RTOS的市场占有率。比如,如果ST、NXP等主流芯片厂商都预装FreeRTOS,那么FreeRTOS的普及率就会大大提高。
3.7 商业模式的转变:
即使是收费的RTOS,也在不断调整商业模式。比如,ThreadX现在提供了针对特定芯片的免费版本,这也会影响它的市场份额。
4. 给初学者的建议:别纠结,先上手!
说了这么多,可能有些小伙伴还是会纠结:我到底该学哪个RTOS呢?
其实,对于初学者来说,没必要太纠结。我的建议是:先选一个上手再说!
为啥呢?因为RTOS的原理都是相通的,你学会了一个,再去学其他的就会容易很多。就像你学会了开车,再去学开卡车,也不会太难,对吧?
我自己最近在研究一个新的双核MCU,里面就用了FreeRTOS,但是我并没有针对性去学过,看到一些API和功能组件,基本都能理解,因为和自己以前写过的架构,思维很相似。
也有任务管理(创建、调度)、定时器、队列算法之类的功能。
这个架构,我在2018年还录过一套教程,录着玩的,如果最近在学RTOS,可以先把我这个教程过一遍,打好功底,再进阶到RTOS,非常丝滑。
这个架构我们以前做产品也一直在用,大多数产品也够用了,所以我做项目很少会用RTOS,我们无际单片机特训营很多小哥也用在工作上,开发效率直接起飞。
如果你是学生,或者刚开始工作,像上手RTOS,我建议你先学FreeRTOS。因为它是开源免费的,而且资料很多,社区也很活跃,遇到问题很容易找到答案。
如果你已经有一定的工作经验,想往高端领域发展,我建议你学ThreadX或者VxWorks。这些RTOS虽然收费,但性能和稳定性都更好,而且在一些高端领域有广泛的应用。
如果你对物联网感兴趣,我建议你学Zephyr。它在安全性方面做得很好,而且是Linux基金会的项目,前景非常光明。
如果你想支持国产,我建议你学RT-Thread。它是咱们中国人自己的RTOS,而且发展势头很猛,未来可期。
5. 写在最后:拥抱变化,持续学习
嵌入式RTOS的世界,变化很快。
今天流行的,明天可能就被淘汰了。所以,作为一名嵌入式工程师,最重要的是保持学习的热情,不断学习新的技术。
记住,没有最好的RTOS,只有最适合你的RTOS。选择哪个RTOS,取决于你的项目需求、你的个人喜好、以及你的职业发展规划。
希望这篇文章能给你带来一些启发。如果你有任何问题,或者不同的看法,欢迎在评论区留言,咱们一起交流!
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