又一国产开源微内核操作系统上线！源代码已开放下载
出品丨自主可控新鲜事
本文内容来源于摩尔芯闻
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随着物联网的发展，传统操作系统，特别是Linux已经难以满足各种细分领域的应用要求，再加上国际贸易的限制，急需新的、能满足市场发展需求，且自主化程度较高的操作系统。基于微内核的华为鸿蒙就是典型代表。
微内核设计的基本思想是简化内核功能，在内核之外的用户态尽可能多地实现系统服务，同时加入相互之间的安全保护。微内核只提供最基础的服务，比如多进程调度和多进程通信等。区别于“宏内核”，微内核采用同一套操作平台，针对不同硬件能力的产品进行部署，并采用分布式架构，提升效率。这很适合物联网的特质和需求。
在物联网时代，对实时操作系统（RTOS）提出了新的要求，如传统的RTOS内核需要更丰富的中间组件和软件包，以提升开发效率；另外，多芯多OS也难以满足实际应用需求，需要软件和应用复用，提升人才管理和效率，形成统一的OS平台。此外，实时操作系统在MPU上开始流行，因为它实时性强，系统成本低，且能实现快速启动。
在这样的产业和市场背景下，中国本土的睿赛德科技（RT-Thread）在其原有的RT-Thread 宏内核基础上，推出了RT-Thread Smart混合微内核系统。
RT-Thread Smart是基于RT-Thread操作系统衍生的新分支——混合微内核操作系统，主要面向带 MMU（内存管理单元Memory Management Unit）的中高端处理器，为众多领域提供更具竞争力的操作系统基础软件平台，具备快速启动、兼容POSIX 接口、开发调试便利、应用与内核分离、高安全性等特性。
rt-smart在硬件平台的基础上通过MMU、系统调用的方式把整个系统分成了内核态及用户态，并具备独立的地址空间（32位系统上是4G的独立地址空间）。
图：RT-Thread Smart架构
RT -smart内核即可包含基本功能，同时也可定制裁剪。rt-smart用户态应用环境采用musl libc提供POSIX接口调用及C运行环境，延续 RT-Thread 原有的生态，使用scons构建或其他的构建工具，例如xmake，cmake等，并对接 RT-Thread 在线软件包；同时支持 POSIX，方便 Linux 应用的移植。
与Linux相比，RT-Thread Smart在成本和体积的资源占用方面有明显优势，如Linux裁剪版压缩后内核占用空间为3.57MB，根文件系统5MB，占用内存17.4MB。而RT-Thread Smart内核占用空间504kB，压缩后仅为217kB，根文件系统127kB，占用内存1.9MB。
启动时间方面，RT-Thread宏内核 + 文件系统 + 网络协议栈 + 多媒体，需要3 – 5秒，Linux需要5 - 10秒，而RT-Thread Smart仅需不到500毫秒。RT-Thread Smart具备优异的实时性能，中断延时<1us，能够满足苛刻的高实时性场合。
轻型化是RT-Thread Smart内核架构的主要特点：只包含基本功能，同时也可定制，内核尺寸低至500kB。其用户态系统服务可拆卸、可重启，安全性更好，相互之间内存隔离。该微内核架构具有相同的API风格，应用与内核都可延续RT-Thread API，用户态扩展性强。它的每个应用程序都具备独立地址空间：高1G地址空间分配给内核及I/O，低3G地址空间给用户应用，0 - 1M空间设置访问属性进行保护。
RT-Thread Smart混合微内核的一个重要特点就是在用户态存在RT-Thread的API，易于在用户态、内核态迁移应用程序，当放在内核态时可以获得更高的性能。其图形用户界面也很友好，支持界面拖动布局控件，以及C++、JavaScript多语言编程，可实现滑动、动画，电容屏触摸操作，具有丰富的图形控件、自定义组合面板功能，还有高效的资源管理器和多国语言支持。
开发环境方面，RT-Thread Smart支持使用RT-Thread Studio一站式开发工具；Web化的IDE大幅度提升了工作效率。
操作系统的推广，需要芯片和硬件支持，目前，Arm系的全志Cortex-A、Xilinx Zynq、树莓派，MIPS系的龙芯64位处理器，以及CK810、RISC-V等越来越多的芯片指令集架构都加入到了支持RT-Thread Smart的行列。
更重要的是，RT-Thread Smart延续了该公司传统，继续采取开源策略。
最新官方消息显示，RT-Thread Smart已正式上线，目前源代码可在Github、Gitee下载，采用Apache License 2.0。
🔗源码下载链接：
https://github.com/RT-Thread/rt-thread/tree/rt-smart
https://gitee.com/rtthread/rt-thread/tree/rt-smart
目前，rt-smart已支持QEMU、树莓派4B运行，开发者即可通过rt-smart开源仓库获得相关代码和文档，参考学习、了解RT-Smart的架构和代码。
END
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