RT-Thread Smart開源混合微內核操作系統橫空出世，替換智能設備中的Linux!

來源：嵌入式資訊

隨著嵌入式系統軟件開發復雜度的不斷攀升，嵌入式操作系統越來越多地被應用于軟件開發。當前用于MCU的嵌入式操作系統主要有μc/OS、FreeRTOS和RT-Thread，在帶MMU的微處理器上，以Linux、VxWorks、QNX為主，國外嵌入式操作系統處于壟斷地位，國產幾乎為空白。直到我國物聯網產業迅猛發展、國產裝備自主可控需求日益旺盛，這個局面才得以打破，國產嵌入式操作系統的發展開始步入快車道。

睿賽德科技（RT-Thread）深耕于實時操作系統領域十數年，一直秉承著“創新驅動未來”的科技理念。經過大量市場需求的調研后，RT-Thread團隊歷經2年的努力，于近日推出混合微內核架構——RT-Thread Smart。RT-Thread Smart主要面向帶MMU（Memory Management Unit，內存管理單元）的中高端處理器，為眾多領域提供更具競爭力的操作系統基礎軟件平臺。

混合微內核操作系統，為何而來？

微內核與宏內核之爭由來已久，事實上，在具體應用場景下，對于操作系統的選擇，沒有最好，只有最合適。例如，DRAM場景下，如何實現更短的啟動時間？在對外用戶場景下，如何進行功能分離？盡管RT-Thread宏內核廣受開發者的歡迎，但卻無法很好地滿足芯片廠商的上述需求，而使用微內核又存在效率不高的問題。

針對目前普遍存在的行業痛點，RT-Thread團隊定義了一款新形態的操作系統——混合微內核操作系統，支持將系統服務組件或驅動按需納入內核態中運行，以獲得更佳的性能；同時，支持將系統的大部分系統組件及驅動移到內核之外（即用戶態），以一個個單獨的服務進程運行，內核與服務進程之間則通過消息傳遞完成交互。從外在看，這種操作系統既具有微內核操作系統的特性，又具備宏內核的高性能特性，為開發者提供了更多系統性能調優方面的可能。

RT-Thread Smart：更小、更快、更安全

2019年4月正式立項后，RT-Thread團隊投入大量人力和精力進行研發工作。2019年7月，可以運行第一個獨立的應用程序；在2019年12月舉辦的開發者大會上，展示了基本能跑的應用程序，文件系統外置到用戶態；2020年7月，已經具備完整雛形，提供給外部開發者、芯片廠商進行測試。據RT-Thread的創始人熊譜翔介紹，在研發過程中，還專門針對MCU設計了一款微內核版本。

相比Linux動輒十幾秒以上的啟動時間，RT-Thread Smart的啟動速度異常優秀，最快可達300 ms以內，特別適合汽車儀表盤、工業控制、AIoT等領域。除此之外，RT-Thread Smart還具備POSIX接口全兼容、開發調試便利（支持RT-Thread Studio集成開發環境）、應用與內核分離、高安全性等特性，而且具備多項技術創新，例如，系統服務可根據實際場景需要放在內核態或用戶態中執行，而在整體系統上則采用微內核的架構，進程間采用IPC/共享內存方式通信、交互。

RT-Thread Smart立足差異化定位

RT-Thread Smart定位于成為一個專業的面向實時應用場合的高性能混合微內核操作系統，填補傳統RTOS和大型操作系統Linux之間的空白，在實時性、成本、安全性、啟動速度等方面取得了最佳的平衡。

（1）RT-Thread Smart與Linux相比

?啟動速度最快可達幾百毫秒以內；

?搶占式調度內核，任務響應性能相比Linux更加優秀；

?支持POSIX API規范，極大程度上降低了Linux開源軟件的移植成本；

?OS占用內存空間以及Flash空間極小，可最大化節約物料成本；

?支持Windows下開發應用程序，開發環境更加友好；

?系統和應用分離，方便應用程序和系統單獨發布、單獨升級；

?重大組件和服務運行在用戶態，操作系統更加輕量、安全。

（2）RT-Thread Smart與RT-Thread相比

?支持帶MMU的處理器；

?操作系統有用戶態和內核態兩種運行空間，進程空間互相隔離，用戶態與內核態相互隔離，驅動、應用程序、服務組件等可按需運行在內核態或用戶態，架構上具備非常容易的可遷移特性；

?支持開源版RT-Thread API接口；

?繼承RT-Thread十幾年的社區組件積累，更易獲得豐富的RT-Thread OS組件。

RT-Thread Smart大有用武之地

正如RT-Thread COO鄒誠所言，AIoT市場需求潛力巨大，RTOS的發展趨勢是帶有豐富中間組件和軟件包的IoT OS，多芯多OS則需要統一的OS平臺，以便通過軟件和應用復用來提升效率、降低成本。值得一提的是，實時系統開始在MPU上流行開來。

AIoT時代，融合RTOS強實時性和系統成本低的優勢，RT-Thread Smart可廣泛應用在工業控制、汽車電子、航空航天、消費類電子、教學與科研等領域，尤其適合安防（如攝像頭）、工業（如邊緣計算網關）、軍工、車載（如儀表盤）等行業領域，在特定的消費電子類應用上也將大展拳腳！

為開發者打造最佳生態環境

眾所周知，建立起一個良好的生態絕非易事，而想在國內打造出好的生態更是難上加難。得益于十來年的長期積累，RT-Thread已經成為國內合作和支持芯片和廠商眾多、社區開發者踴躍、組件豐富、應用領域廣泛的國產物聯網操作系統，幫助不少的互聯網公司發布了自己的物聯網操作系統。

目前，RT-Thread終端裝機量超過6億臺，開發者人數突破10萬；Github 相關排行榜上Star排名第一，海外市場粉絲接近2000；芯片原生搭載RT-Thread超過30家，芯片支持超過80家。2019年開始，RT-Thread團隊著手開展大學計劃，如今已經在9所高校建立了聯合實驗室，60余所大學開課，并贊助了相關大學競賽。今后還將會投入更多精力，幫助未來的嵌入式從業者順利開啟自己的職業生涯。

軟件方面，RT-Thread擁有豐富的開發工具和優質的SDK/API，得益于開發者的大力支持，軟件包超過300個。尤其值得一提的是，RT-Thread Studio能夠提供一站式集成開發環境，完全圖形化開發，且具有強大的裸機開發支持；柿餅GUI在穿戴領域深受歡迎，下載量高達5萬。

開源為本，拓展商業價值

經過十數年的精心耕耘，以小而美著稱的RT-Thread在國內開源軟件界圈粉無數，尤其近幾年迎來了快速上升期。從長遠發展來看，商業模式是個繞不開的關鍵因素。啟動RT-Thread Smart研發的同時，團隊也開展了一系列商業舉措，大眾接受度超出預期，而且正在贏得越來越廣泛的商業合作。

隨著商業模式逐漸清晰，團隊又面臨著新的考驗：RT-Thread Smart繼續走開源路線，還是轉而收費? 如何平衡開源影響力和商業價值，無疑考驗著RT-Thread團隊的智慧和格局。考慮到RT-Thread Smart填補了傳統RTOS和Linux之間的空白，能夠滿足當下嵌入式產業的迫切需求，RT-Thread團隊最終決定——RT-Thread Smart開源如故，以便開發者借助RT-Thread Smart的強大優勢迅速創造新的市場價值。

熊譜翔宣布RT-Thread Smart開源！

RT-Thread Smart計劃于2020年10月正式發布到開源代碼托管平臺上（如果是RT-Thread的會員，即刻就可以進行測試）。與此同時，RT-Thread也會繼續加強商業化的運作，努力做出越來越多的可授權的商業化、標準化的產品，為客戶提供定制化的產品和服務。

攜手合作伙伴，壯大國內嵌入式產業

近兩年，國際形勢風云變幻，國產芯片異軍突起，國產嵌入式操作系統迎來了巨大的發展機遇。盡管前景美好，但絕非一朝一夕可以成就。集成電路產業需要潛心鉆研，用心攻關，耐心打磨，離不開大量時間和經驗的積累。國內嵌入式產業若想進入真正的黃金時代，除了獲得國家層面的大力扶持之外，更需要國內軟硬件廠商放眼國際，通力合作，穩扎穩打，埋頭苦干，共同推動國內嵌入式產業的穩步發展。

RT-Thread Smart Demo展示

RT-Thread團隊深諳此理，不僅專注于為開發者打造理想的軟件生態，而且注重同國內芯片廠商（如龍芯中科、全志科技）以及科研院所（如中科院軟件所）等開展緊密合作，力求打造更為完整、健康的生態鏈。我們期待RT-Thread Smart的出現能為國內嵌入式產業注入新的活力，惠及更多開發者、企業、機構，使開發產品的過程更加模塊化，更加便利、穩定；同時，借助不斷降低的維護成本，幫助開發者將更多的精力用在產品創新上，從而創造更大的社會價值。