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?開發(fā)板帶你入門，我們帶你飛
文 | 無際（微信:2777492857）
全文約2344字，閱讀大約需要?10?分鐘
雷猴啊，我是無際。 ? ? ?
今天來聊聊嵌入式RTOS，正好最近頻繁用到了Freertos，對(duì)于自己寫過架構(gòu)的人來說，用起來毫無壓力。
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老規(guī)矩，咱們不整虛的，直接上干貨，爭(zhēng)取讓剛?cè)腴T的小白也能聽懂，讓老司機(jī)也能有所收獲。
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哪款RTOS在商業(yè)應(yīng)用最廣泛？就像問“到2025年，哪個(gè)牌子的方便面賣得最好？”一樣，充滿了變數(shù)。
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下面，咱們一起抽絲剝繭，看看能不能找到點(diǎn)兒線索。
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1.?啥是RTOS？以咱們家里洗衣機(jī)功能舉例！
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先給剛?cè)腴T的小伙伴們科普一下，RTOS，全稱Real-Time Operating System，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。別看名字高大上，其實(shí)對(duì)于編程功底扎實(shí)的來說，并沒那么遙不可及。
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舉個(gè)例子，你家洗衣機(jī)，是不是能定時(shí)洗衣服，還能根據(jù)不同的衣物選擇不同的洗滌模式？這就是RTOS的功勞。它能保證洗衣機(jī)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成洗滌任務(wù)，不會(huì)因?yàn)槟愣喾帕藥准路汀傲T工”。
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簡(jiǎn)單來說，RTOS就是一個(gè)專門為“實(shí)時(shí)”任務(wù)設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)。這里的“實(shí)時(shí)”可不是指“馬上”，而是指“在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)”。這就像你老板讓你明天早上9點(diǎn)前交報(bào)告，你熬夜通宵也得在9點(diǎn)前交，這就是“實(shí)時(shí)”的要求。? ??
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2.?RTOS江湖：群雄逐鹿，誰(shuí)主沉浮？
嵌入式RTOS的江湖，各路高手云集，相當(dāng)熱鬧，競(jìng)爭(zhēng)激烈。咱們先來看看目前市場(chǎng)上的幾位“大佬”：
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?FreeRTOS：?這位可是個(gè)“網(wǎng)紅”，背靠亞馬遜這棵大樹，開源、免費(fèi)、易上手，深受廣大開發(fā)者的喜愛。就像手機(jī)界的Android，靠著開放的生態(tài)系統(tǒng)，占據(jù)了很大的市場(chǎng)份額。
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?ThreadX：?這位可是個(gè)“實(shí)力派”，由微軟（以前是Express Logic）出品，性能強(qiáng)勁，穩(wěn)定性高，很多高端設(shè)備都用它。不過，人家是收費(fèi)的，而且價(jià)格不菲。就像手機(jī)界的iOS，雖然封閉，但體驗(yàn)一流。
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?Zephyr：?這位是“新貴”，由Linux基金會(huì)牽頭，也是開源的，而且非常注重安全性。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，安全性越來越重要，Zephyr的前景被很多人看好。
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?RT-Thread：?這位是“國(guó)產(chǎn)之光”，來自咱們中國(guó)的團(tuán)隊(duì)，開源、免費(fèi)，而且社區(qū)非?；钴S。這幾年發(fā)展勢(shì)頭很猛，很多國(guó)內(nèi)的廠商都在用。
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?VxWorks & QNX：?這兩位是“老炮兒”，歷史悠久，技術(shù)成熟，在航空航天、工業(yè)控制等領(lǐng)域有很高的地位。不過，人家也是收費(fèi)的，而且價(jià)格…你懂的。
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3.?2025年預(yù)測(cè)：誰(shuí)能笑到最后？
好了，介紹完幾位“大佬”，咱們來預(yù)測(cè)一下，到2025年，誰(shuí)能成為商業(yè)應(yīng)用最廣泛的RTOS？
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先說結(jié)論：我認(rèn)為，F(xiàn)reeRTOS和ThreadX將繼續(xù)領(lǐng)跑，Zephyr和RT-Thread將快速崛起，VxWorks和QNX將繼續(xù)在高端領(lǐng)域占據(jù)一席之地。
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為啥這么說呢？咱們來分析一下：
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3.1?開源是大勢(shì)所趨：?
如今的軟件行業(yè)，開源已經(jīng)成為主流。開源的RTOS可以免費(fèi)使用，而且社區(qū)支持強(qiáng)大，開發(fā)者可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行定制，這大大降低了開發(fā)成本和門檻。FreeRTOS和Zephyr就是典型的例子。
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3.2?物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的推動(dòng)：?
物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，越來越多的設(shè)備需要聯(lián)網(wǎng)，這給RTOS帶來了巨大的市場(chǎng)。而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)RTOS的要求，除了實(shí)時(shí)性，還有低功耗、小體積、安全性等。FreeRTOS的輕量級(jí)特性，Zephyr的安全特性，都非常適合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
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3.3?AIoT的興起：
?AIoT，也就是人工智能物聯(lián)網(wǎng)，是未來的發(fā)展方向。AIoT設(shè)備需要更強(qiáng)大的計(jì)算能力和更復(fù)雜的軟件系統(tǒng)。ThreadX憑借其高性能和穩(wěn)定性，將在AIoT領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
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3.4?國(guó)產(chǎn)化的需求：?
在中國(guó)，越來越多的廠商開始使用國(guó)產(chǎn)的RTOS，比如RT-Thread。這不僅是出于成本的考慮，也是出于安全的考慮。隨著中國(guó)科技的不斷發(fā)展，國(guó)產(chǎn)RTOS的市場(chǎng)份額將不斷擴(kuò)大。
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3.5?安全性的挑戰(zhàn):?
隨著越來越多的設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，以及網(wǎng)絡(luò)攻擊日益頻繁，安全性將會(huì)成為RTOS的重要選擇因素。因此，Zephyr 這類重視安全的 RTOS 潛力巨大。? ??
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3.6?芯片廠商的選擇:?
芯片廠商預(yù)裝哪款RTOS，會(huì)極大影響RTOS的市場(chǎng)占有率。比如，如果ST、NXP等主流芯片廠商都預(yù)裝FreeRTOS，那么FreeRTOS的普及率就會(huì)大大提高。
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3.7?商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變:?
即使是收費(fèi)的RTOS，也在不斷調(diào)整商業(yè)模式。比如，ThreadX現(xiàn)在提供了針對(duì)特定芯片的免費(fèi)版本，這也會(huì)影響它的市場(chǎng)份額。
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4.?給初學(xué)者的建議：別糾結(jié)，先上手！
說了這么多，可能有些小伙伴還是會(huì)糾結(jié)：我到底該學(xué)哪個(gè)RTOS呢？
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其實(shí)，對(duì)于初學(xué)者來說，沒必要太糾結(jié)。我的建議是：先選一個(gè)上手再說！
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為啥呢？因?yàn)镽TOS的原理都是相通的，你學(xué)會(huì)了一個(gè)，再去學(xué)其他的就會(huì)容易很多。就像你學(xué)會(huì)了開車，再去學(xué)開卡車，也不會(huì)太難，對(duì)吧？
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我自己最近在研究一個(gè)新的雙核MCU，里面就用了FreeRTOS，但是我并沒有針對(duì)性去學(xué)過，看到一些API和功能組件，基本都能理解，因?yàn)楹妥约阂郧皩戇^的架構(gòu)，思維很相似。
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也有任務(wù)管理(創(chuàng)建、調(diào)度)、定時(shí)器、隊(duì)列算法之類的功能。? ??
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這個(gè)架構(gòu)，我在2018年還錄過一套教程，錄著玩的，如果最近在學(xué)RTOS，可以先把我這個(gè)教程過一遍，打好功底，再進(jìn)階到RTOS，非常絲滑。
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這個(gè)架構(gòu)我們以前做產(chǎn)品也一直在用，大多數(shù)產(chǎn)品也夠用了，所以我做項(xiàng)目很少會(huì)用RTOS，我們無際單片機(jī)特訓(xùn)營(yíng)很多小哥也用在工作上，開發(fā)效率直接起飛。
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如果你是學(xué)生，或者剛開始工作，像上手RTOS，我建議你先學(xué)FreeRTOS。因?yàn)樗情_源免費(fèi)的，而且資料很多，社區(qū)也很活躍，遇到問題很容易找到答案。? ??
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如果你已經(jīng)有一定的工作經(jīng)驗(yàn)，想往高端領(lǐng)域發(fā)展，我建議你學(xué)ThreadX或者VxWorks。這些RTOS雖然收費(fèi)，但性能和穩(wěn)定性都更好，而且在一些高端領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
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如果你對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感興趣，我建議你學(xué)Zephyr。它在安全性方面做得很好，而且是Linux基金會(huì)的項(xiàng)目，前景非常光明。
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如果你想支持國(guó)產(chǎn)，我建議你學(xué)RT-Thread。它是咱們中國(guó)人自己的RTOS，而且發(fā)展勢(shì)頭很猛，未來可期。
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5.?寫在最后：擁抱變化，持續(xù)學(xué)習(xí)
嵌入式RTOS的世界，變化很快。
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今天流行的，明天可能就被淘汰了。所以，作為一名嵌入式工程師，最重要的是保持學(xué)習(xí)的熱情，不斷學(xué)習(xí)新的技術(shù)。
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記住，沒有最好的RTOS，只有最適合你的RTOS。選擇哪個(gè)RTOS，取決于你的項(xiàng)目需求、你的個(gè)人喜好、以及你的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃。
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希望這篇文章能給你帶來一些啟發(fā)。如果你有任何問題，或者不同的看法，歡迎在評(píng)論區(qū)留言，咱們一起交流！
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end
下面是更多無際原創(chuàng)的個(gè)人成長(zhǎng)經(jīng)歷、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)干貨。
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4.C語(yǔ)言開發(fā)單片機(jī)為什么大多數(shù)都采用全局變量的形式？
5.單片機(jī)怎么實(shí)現(xiàn)模塊化編程？實(shí)用程度讓人發(fā)指！
6.c語(yǔ)言回調(diào)函數(shù)的使用及實(shí)際作用詳解
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8.c語(yǔ)言指針用法詳解，通俗易懂超詳細(xì)！
