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市面上众多RTOS中,开源Zephyr最有可能一统江湖?

2024-05-20 16:57:33 Jacob Beningo 阅读:
今天有超过100种不同的商用和开源RTOS可供使用,似乎不太可能有一种RTOS会成为黄金标准或被最为广泛的采用。然而,最近Zephyr的采用和开发正如滚雪球般增长,这可能会让人疑心Zephyr是否会成为一统江湖的RTOS···

近三分之二的嵌入式系统都使用了实时操作系统(RTOS)。如果让我猜的话,我敢打赌,对于使用32位处理器开发物联网设备的团队来说,这个数字要高得多。但这些团队使用的是什么RTOS呢?ZZtednc

事实证明,今天有超过100种不同的商用和开源RTOS可供使用!这是一个庞大的数字!商用RTOS有VxWorks、PX5、EmbOS、SafeRTOS等。还有开源RTOS,例如Eclipse ThreadX、FreeRTOS、NuttX、Zephyr等等。ZZtednc

有这么多不同的RTOS可供选择,似乎不太可能有一种RTOS会成为黄金标准或被最为广泛的采用。然而,最近Zephyr的采用和开发正如滚雪球般增长,这可能会让人疑心Zephyr是否会成为一统江湖的RTOS。ZZtednc

Zephyr的背景

Zephyr RTOS是一款开源操作系统,专为资源受限的嵌入式系统而设计。它最初由Eonic Systems在20世纪90年代为数字信号处理器开发,名称为Virtuoso RTOS。ZZtednc

2001年,Wind River Systems公司收购了这个RTOS,并于2015年将其更名为“Rocket”。2016年,Wind River Systems向Linux基金会贡献了Rocket内核,该内核也成为了Zephyr项目的核心。ZZtednc

从那时起,它已发展成为由英特尔、NXP和Nordic Semiconductor等多个行业利益相关方支持的合作项目。ZZtednc

对Zephyr的滚雪球式支持

Zephyr旨在为开发IoT(物联网)设备提供一个可扩展的安全环境,提供实时功能、连接性和模块化安全功能。它的使命与其他开源RTOS并无二致。然而,将开源RTOS与商用RTOS进行比较几乎是不可能的。因此,我认为我们最好将讨论重点放在开源RTOS上。ZZtednc

过去几年,对Zephyr的支持不断增长。如果您查看Zephyr项目网站,就会发现就开源RTOS而言,它拥有最大的活跃社区、最多的贡献者和最多的提交量!ZZtednc

ZZtednc

该项目的增长反映了其对各种应用的广泛适应,包括可穿戴设备、智能家电和汽车系统,其活跃的社区和强大的生态系统为其提供了支撑。ZZtednc

Zephyr解决了哪些挑战?

在业内,围绕Zephyr的欢呼声此起彼伏。很多人都非常喜欢它。如果您仔细考虑一下Zephyr所提供的一些优势,您会发现有:ZZtednc

  • 活跃的社区和开发
  • 长期稳定的LTS版本
  • 构建时考虑到安全性
  • 便携性和兼容性
  • 入门门槛低

我认为最重要的优势其实是最后一个。Zephyr支持很多架构和开发板。事实上,无需太多经验,您就可以在不到一个小时的时间内启动并运行Zephyr。ZZtednc

它所解决的难题是对于非嵌入式人员的易用性。如果您不懂硬件,但了解如何编写应用程序并且有Linux经验,那它就太棒了。至少在您遇到需要深入了解的问题之前是这样。ZZtednc

我认为,Zephyr之所以如此受人喜爱,是因为它为了解Linux的开发人员打开了人才库,让他们无需了解底层硬件即可参与嵌入式工作。问题是您需要在某个时刻了解实时嵌入式产品的底层。ZZtednc

经常被忽视的问题

Zephyr入门非常简单,但如果您想深入了解其细节并自定义其行为方式,就会发现这是一项挑战。Zephyr与其构建系统并非无关的,它是紧密耦合的。这意味着如果您想使用不同版本的GCC或商用编译器,那就不容易了。ZZtednc

构建系统会优化代码,但如果您习惯于使用cmake和其他开发工具,您会发现存在“hooks”和其他情况,导致您无法按预期使用这些工具。这可能会让您感到沮丧,并需要投入更多时间才能让构建系统达到您想要的效果。ZZtednc

在底层,Zephyr使用Linux设备树,这对于嵌入式软件开发人员来说几乎是完全陌生的。它的规则和行为通常看起来有悖直觉,可能会让嵌入式开发人员感到沮丧。这使得嵌入式软件开发人员的技能更加难以发挥。事实上,虽然Zephyr很容易上手和运行,但学习曲线可能非常陡峭。ZZtednc

总结

我认为,我们永远不会有一种RTOS可以统治所有 RTOS。每个RTOS都有其优点和缺点,以及有助于解决特定问题的独特功能。一种RTOS不可能满足所有人的所有需求。ZZtednc

商用RTOS能提供更高水平的质量、支持和认证。对于安全关键型或任务关键型软件中使用的设备来说,这样的成本是物有所值的。ZZtednc

开源RTOS的进入门槛较低,并有可能降低成本。人才库往往更大。一般对于没有严格质量或安全需求的产品就刚刚好。ZZtednc

鉴于我们已经讨论过的Zephyr的特性,如果几年后Zephyr成为使用最广泛的RTOS之一,我也不会感到惊讶。随着越来越多的产品联网,使用针对联网设备的操作系统也是合情合理的。ZZtednc

Zephyr并非没有问题,但它在深度嵌入式和Linux嵌入式开发之间架起了一座桥梁。在嵌入式开发人员短缺的情况下,它可能有助于向更广泛的开发人员群体开放嵌入式行业。ZZtednc

Zephyr有可能一统RTOS的江湖吗?只有时间会给出答案。ZZtednc

(原文刊登于EDN姊妹网站Embedded,参考链接:Will Zephyr become the dominant RTOS?,由Ricardo Xie编译。)ZZtednc

责编:Ricardo
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