如果MCU没有中断，你能想象是什么情况吗？

就是一个while循环，且不能中断处理及时的任务，更别说有现在的RTOS了（RTOS也是需要中断才能实现）。

下面就来说说关于MCU中断应用在RTOS中的注意事项。

关于MCU处理器

这里先介绍一点Cortex-M处理器相关的内容，然后结合内核为Cortex-M3的STM32来讲述。

STM32属于ARM中Cortex-M系列处理器，比如：STM32F1数据Cortex-M3，STM32F7数据Cortex-M7。

可以参看我之前分享文章《从Cortex-M到Cortex-A认识ARM处理器》，了解一下关于ARM处理器的种类。

本文主要结合Cortex-M3下面STM32F1系列处理器为例来讲述中断控制相关内容。而Cortex-M其它系列，或者说STM32其它系列关于中断的内容类似。

Cortex-M3只是STM32F1的一个内核。反过来说STM32F1是在Cortex-M3基础上增加了一些外设（如：USART、AD等）的芯片。

MCU中断控制

NVIC：Nested Vectored Interrupt Controller，即嵌套向量中断控制器。

STM32中NVIC我们比较熟悉，编程的时候使用中断都会对NVIC进行配置。

而STM32F1中的NVIC是属于Cortex-M3中的一部分，而不是STM32增加的外设。

NVIC向量中断控制器是Cortex‐M3不可分离的一部分，它与 CM3 内核的逻辑紧密耦合，有一部分甚至水乳交融在一起。

所以，NVIC相关的寄存器位于Cortex-M手册中。讲述STM32的中断控制，还得从Cortex-M3的NVIC讲起。

1.中断输入向量表

Cortex-M3的NVIC支持1至240个中断输入，比如STM32中xxxIRQs，也就是中断向量表，具体的数值由芯片厂商在设计芯片时决定。

比如STM32F1的中断和异常向量表：

2.中断和异常区别

很多初学的朋友不知道什么是中断？什么是异常？甚至有人直接把中断和异常笼统称为“中断”。

中断和异常其实有差异，也有关联，我们常说的中断其实是包含了异常。异常可以理解为MCU，或者程序处于了某种异常状态。

这么区分吧，看上面向量表，上部分有灰色背景的为异常，下部分白色的为中断。

异常属于Cortex‐M3内核的一部分，而中断属于MCU（STM32）的一部分（由厂家决定）。

所以：

1.站在Cortex‐M3内核角度，像STM32中USART这类中断，属于外部中断。

2.站在STM32角度，EXTI外部引脚中断才属于中断。

3.优先级

对于Cortex-M3来说，每个外部中断都有一个对应的优先级寄存器。

每个寄存器占用8位，但是允许最少只使用最高3位，在STM32F1中使用了高4位。（也就是我们可以分16个优先级）

优先级可以被分为高低两个位段，分别是抢占优先级和亚（响应）优先级。

提示：

1.STM32中断优先级数值越小，优先级越大。

2.优先级分组：Cortex-M3，M4具有分组功能，即存在抢占优先级和响应优先级，如下图：而有的内核就没有，如Cortex-M0就没有。

3.参考资料可以参看《Cortex-M3权威指南》

很多初学者都是从裸机开始学起，不能明白裸机和操作系统的区别。甚至有不少人认为用中断就能代替多任务处理，你认同吗？

裸机系统    

裸机系统通常分成轮询系统和前后台系统。

1 轮询系统

轮询系统即是在裸机编程的时候，先初始化好相关的硬件，然后让主程序在一个死循环里面不断循环，顺序地做各种事情，大概的伪代码具体如代码清单所示：

int main(void)
{  
    /* 硬件相关初始化 */  
    HardWareInit();
    
  /* 无限循环 */  
  for (;;) 
  {    
      /* 处理事情 1 */    
      DoSomething1();
      
    /* 处理事情 2 */    
    DoSomethingg2();
    
    /* 处理事情 3 */    
    DoSomethingg3();  
  }
}

轮询系统是一种非常简单的软件结构，通常只适用于那些只需要顺序执行代码且不需要外部事件来驱动的就能完成的事情。在代码清单 1-1 中，如果只是实现 LED 翻转，串口输出，液晶显示等这些操作，那么使用轮询系统将会非常完美。但是，如果加入了按键操作等需要检测外部信号的事件，用来模拟紧急报警，那么整个系统的实时响应能力就不会那么好了。

假设DoSomethingg3 是按键扫描，当外部按键被按下，相当于一个警报，这个时候，需要立马响 应 ， 并 做 紧 急 处 理 ， 而 这 个 时 候 程 序 刚 好 执 行 到 DoSomethingg1 ， 要 命 的 是DoSomethingg1 需要执行的时间比较久，久到按键释放之后都没有执行完毕，那么当执行到 DoSomethingg3 的时候就会丢失掉一次事件。足见，轮询系统只适合顺序执行的功能代码，当有外部事件驱动时，实时性就会降低。

2 前后台系统    

相比轮询系统，前后台系统是在轮询系统的基础上加入了中断。外部事件的响应在中断里面完成，事件的处理还是回到轮询系统中完成，中断在这里我们称为前台， main 函数里面的无限循环我们称为后台，大概的伪代码见代码清单所示：

int flag1 = 0;
int flag2 = 0;
int flag3 = 0;

int main(void)
{  
    /* 硬件相关初始化 */  
    HardWareInit();
  
    /* 无限循环 */  
    for (;;) 
    {    
        if (flag1) 
        {      
            /* 处理事情 1 */      
            DoSomething1();    
        }
        
        if (flag2) 
        {      
            /* 处理事情 2 */      
            DoSomethingg2();    
        }
    
        if (flag3) 
        {      
            /* 处理事情 3 */      
            DoSomethingg3();    
        }  
    }
}

void ISR1(void)
{ 
     /* 置位标志位 */  
     flag1 = 1;  
     
     /* 如果事件处理时间很短，则在中断里面处理  
     如果事件处理时间比较长，在回到后台处理 */  
     DoSomething1();
}

void ISR2(void)
{  
    /* 置位标志位 */  
    flag2 = 2;
  
    /* 如果事件处理时间很短，则在中断里面处理  
    如果事件处理时间比较长，在回到后台处理 */  
    DoSomething2();
}

void ISR3(void)
{  
    /* 置位标志位 */  
    flag3 = 1; 
    
    /* 如果事件处理时间很短，则在中断里面处理  
    如果事件处理时间比较长，在回到后台处理 */  
    DoSomething3();
}

在顺序执行后台程序的时候，如果有中断来临，那么中断会打断后台程序的正常执行流，转而去执行中断服务程序，在中断服务程序里面标记事件，如果事件要处理的事情很简短，则可在中断服务程序里面处理，如果事件要处理的事情比较多，则返回到后台程序里面处理。

虽然事件的响应和处理是分开了，但是事件的处理还是在后台里面顺序执行的，但相比轮询系统，前后台系统确保了事件不会丢失，再加上中断具有可嵌套的功能，这可以大大的提高程序的实时响应能力。在大多数的中小型项目中，前后台系统运用的好，堪称有操作系统的效果。

RTOS多线程    

相比前后台系统，多线程系统的事件响应也是在中断中完成的，但是事件的处理是在线程中完成的。在多线程系统中，线程跟中断一样，也具有优先级，优先级高的线程会被优先执行。    当一个紧急的事件在中断被标记之后，如果事件对应的线程的优先级足够高，就会立马得到响应。相比前后台系统，多线程系统的实时性又被提高了。    

多线程系统大概的伪代码具体见代码清单所示：

int flag1 = 0;
int flag2 = 0;
int flag3 = 0;

int main(void)
{  
    /* 硬件相关初始化 */  
    HardWareInit();
    
    /* OS 初始化 */  
    RTOSInit();
   
    /* OS 启动，开始多线程调度，不再返回 */  
    RTOSStart();
}

void ISR1(void)
{  
    /* 置位标志位 */  
    flag1 = 1;
}

void ISR2(void)
{  
    /* 置位标志位 */  
    flag2 = 2;
}

void ISR3(void)
{  
    /* 置位标志位 */  
    flag3 = 1;
}

void DoSomething1(void)
{  
    /* 无限循环，不能返回 */  
    for (;;) 
    {    
        /* 线程实体 */    
        if (flag1) {
        }  
    }
}

void DoSomething2(void)
{ 
     /* 无限循环，不能返回 */  
     for (;;) {    
         /* 线程实体 */    
         if (flag2) {
         }  
     }
}

void DoSomething3(void)
{  
    /* 无限循环，不能返回 */  
    for (;;) {    
        /* 线程实体 */    
        if (flag3) {
        }  
    }
}

相比前后台系统中后台顺序执行的程序主体，在多线程系统中，根据程序的功能，我们把这个程序主体分割成一个个独立的，无限循环且不能返回的小程序，这个小程序我们称之为线程。

每个线程都是独立的，互不干扰的，且具备自身的优先级，它由操作系统调度管理。加入操作系统后，我们在编程的时候不需要精心地去设计程序的执行流，不用担心每个功能模块之间是否存在干扰。

加入了操作系统，我们的编程反而变得简单了。整个系统随之带来的额外开销就是操作系统占据的那一丁点的 FLASH 和 RAM。现如今，单片机的 FLASH 和 RAM 是越来越大，完全足以抵挡 RTOS 那点开销。

轮询、前后台和多线程系统软件模型区别：

如果CPU没有中断，你能想象是什么情况吗？

就是一个while循环，且不能中断处理及时的任务，更别说有现在的RTOS了（RTOS也是需要中断才能实现）。

下面就来说说关于Cortex-M中断在RTOS应用及注意事项。

关于Cortex-M处理器

这里先介绍一点Cortex-M处理器相关的内容，本文结合内核为Cortex-M3的STM32来讲述。

STM32属于ARM中Cortex-M系列处理器，比如：STM32F1数据Cortex-M3，STM32F7数据Cortex-M7。

可以参看我之前分享文章《从Cortex-M到Cortex-A认识ARM处理器》，了解一下关于ARM处理器的种类。

本文主要结合Cortex-M3下面STM32F1系列处理器为例来讲述中断控制相关内容。而Cortex-M其它系列，或者说STM32其它系列关于中断的内容类似。

Cortex-M3只是STM32F1的一个内核。反过来说STM32F1是在Cortex-M3基础上增加了一些外设（如：USART、AD等）的芯片。

Cortex-M中断控制

NVIC：Nested Vectored Interrupt Controller，即嵌套向量中断控制器。

STM32中NVIC我们比较熟悉，编程的时候使用中断都会对NVIC进行配置。

而STM32F1中的NVIC是属于Cortex-M3中的一部分，而不是STM32增加的外设。

NVIC向量中断控制器是Cortex‐M3不可分离的一部分，它与 CM3 内核的逻辑紧密耦合，有一部分甚至水乳交融在一起。

所以，NVIC相关的寄存器位于Cortex-M手册中。讲述STM32的中断控制，还得从Cortex-M3的NVIC讲起，

1.中断输入向量表

Cortex-M3的NVIC支持1至240个中断输入，比如STM32中xxxIRQs，也就是中断向量表，具体的数值由芯片厂商在设计芯片时决定。

比如STM32F1的中断和异常向量表：

2.中断和异常区别很多初学的朋友不知道什么是中断？什么是异常？甚至有人直接把中断和异常笼统称为“中断”。

中断和异常其实有差异，也有关联，我们常说的中断其实是包含了异常。异常可以理解为MCU，或者程序处于了某种异常状态。

这么区分吧，看上面向量表，上部分有灰色背景的为异常，下部分白色的为中断。

异常属于Cortex‐M3内核的一部分，而中断属于MCU（STM32）的一部分（由厂家决定）。

所以：1.站在Cortex‐M3内核角度，像STM32中USART这类中断，属于外部中断。

2.站在STM32角度，EXTI外部引脚中断才属于中断。

3.优先级对于Cortex-M3来说，每个外部中断都有一个对应的优先级寄存器。

每个寄存器占用8位，但是允许最少只使用最高3位，在STM32F1中使用了高4位。（也就是我们可以分16个优先级）

优先级可以被分为高低两个位段，分别是抢占优先级和亚（响应）优先级。

提示：

1.STM32中断优先级数值越小，优先级越大。

2.优先级分组：Cortex-M3，M4具有分组功能，即存在抢占优先级和响应优先级，如下图：

而有的内核就没有，如Cortex-M0就没有。

3.参考资料

可以参看《Cortex-M3权威指南》

1、FreeRTOS

由于RTOS需占用一定的系统资源(尤其是RAM资源)，只有μC／OS-II、embOS、salvo、FreeRTOS等少数实时操作系统能在小RAM单片机上运行。

相对于C／OS-II、 embOS等商业操作系统，FreeRTOS操作系统是完全免费的操作系统，具有源码公开、可移植、可裁减、调度策略灵活的特点，可以方便地移植到各种单片机上运行，其最新版本为6.0版。

作为一个轻量级的操作系统，FreeRTOS提供的功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能等，可基本满足较小系统的需要。

FreeRTOS内核支持优先级调度算法，每个任务可根据重要程度的不同被赋予一定的优先级，CPU总是让处于就绪态的、优先级最高的任务先运行。

FreeRT0S内核同时支持轮换调度算法，系统允许不同的任务使用相同的优先级，在没有更高优先级任务就绪的情况下，同一优先级的任务共享CPU的使用时间。

FreeRTOS的不足：相对于常见的μC／OS—II操作系统，FreeRTOS操作系统既有优点也存在不足。其不足之处， 一方面体现在系统的服务功能上，如FreeRTOS只提供了消息队列和信号量的实现，无法以后进先出的顺序向消息队列发送消息；另一方 面，FreeRTOS只是一个操作系统内核，需外扩第三方的GUI(图形用户界面)、TCP／IP协议栈、FS(文件系统)等才能实现一个较复杂的系统， 不像μC／OS-II可以和μC／GUI、μC／FS、μC／TCP-IP等无缝结合。

在STM32CubeIDE中直接可以配置FreeRTOS，如上图。STM32使用FreeRTOS的相关文章，请移步此处:使用STM32CubeMx工具，写FreeRTOS的demo程序。

FreeRTOS资料多、生态活跃，在Cube中通过配置界面，三两下上手这款操作系统，推荐拿来入门。

基于不同的需求，下文再介绍下其他RTOS。

2、μClinux

μClinux是一种优秀的嵌入式Linux版本，其全称为micro-control Linux，从字面意思看是指微控制Linux。

同标准的Linux相比，μClinux的内核非常小，但是它仍然继承了Linux操作系统的主要特性，包括良好的稳定性和移植性、强大的网络功能、出色的文件系统支持、标准丰富的API，以及TCP／IP网络协议等。因为没有MMU内存管理单元，所以其多任务的实现需要一定技巧。

μClinux在结构上继承了标准Linux的多任务实现方式，分为实时进程和普通进程，分别采用先来先服务和时间片轮转调度，仅针对中低档嵌入式CPU特点进行改良，且不支持内核抢占，实时性一般。

综上可知，μClinux最大特点在于针对无MMU处理器设计，这对于没有MMU功能的STM32F103来说是合适的，但移植此系统需要至少512KB的RAM空间，1MB的ROM/FLASH空间，而STM32F103拥有256K的FLASH，需要外接存储器，这就增加了硬件设计的成本。

μClinux结构复杂，移植相对困难，内核也较大，其实时性也差一些，若开发的嵌入式产品注重文件系统和与网络应用则μClinux是一个不错的选择。

3、μC／OS-II

μC／OS-II是在μC/OS的基础上发展起来的，是用C语言编写的一个结构小巧、抢占式的多任务实时内核。μC／OS-II能管理64个任务，并提供任务调度与管理、内存管理、任务间同步与通信、时间管理和中断服务等功能，具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和扩展性强等特点。

在文件系统的支持方面，由于μC/OS-II是面向中小型嵌入式系统的，即使包含全部功能，编译后内核也不到10 KB，所以系统本身并没有提供对文件系统的支持。但是μC/OS-II具有良好的扩展性能，如果需要也可自行加入文件系统的内容。

在对硬件的支持上，μC/OS-II能够支持当前流行的大部分CPU，μC/OS-II由于本身内核就很小，经过裁剪后的代码最小可以为2KB，所需的最小数据RAM空间为4 KB，μC/OS-II的移植相对比较简单，只需要修改与处理器相关的代码就可以。

综上可知，μC/OS-II是一个结构简单、功能完备和实时性很强的嵌入式操作系统内核，针对于没有MMU功能的CPU，它是非常合适的。它需要很少的内核代码空间和数据存储空间，拥有良好的实时性，良好的可扩展性能，并且是开源的，网上拥有很多的资料和实例，所以很适合向STM32F103这款CPU上移植。

4、eCos

eCos(embedded Configurable operating system)，即嵌入式可配置操作系统。它是一个源代码开放的可配置、可移植、面向深度嵌入式应用的实时操作系统。

最大特点是配置灵活，采用模块化设计，核心部分由小同的组件构成，包括内核、C语言库和底层运行包等。

每个组件可提供大量的配置选项(实时内核也可作为可选配置)，使用eCos提供的配置工具可以很方便地配置，并通过不同的配置使得eCos能够满足不同的嵌入式应用要求。

eCos操作系统的可配置性非常强大，用户可以自己加入所需的文件系统。eCos操作系统同样支持当前流行的大部分嵌入式CPU，eCos操作系统可以在16位、32位和64位等不同体系结构之间移植。

eCos由于本身内核就很小，经过裁剪后的代码最小可以为10 KB，所需的最小数据RAM空间为10 KB。

在系统移植方面 eCos操作系统的可移植性很好，要比μC／OS-II和μClinux容易。

综上所述，eCos最大特点是配置灵活，并且支持无MMU的CPU的移植，开源且具有很好的移植性，也比较合适于移植到STM32平台的CPU上。但eCOS的应用还不是太广泛，还没有像μC／OS-II那样普遍，并且资料也没有μC／OS-II多。eCos适合用于一些商业级或工业级对成本敏感的嵌入式系统,例如消费电子领域中的一些应用。

5、mbed OS

开源嵌入式操作系统，ARM公司将mbed OS免费提供给所有厂商使用，mbed提供了一个相对更加系统和更加全面的智能硬件开发环境。

主要功能：

提供用于开发物联网设备的通用操作系统基础，以解决嵌入式设计的碎片化问题。支持所有重要的连接性与设备管理开放标准，以实现面向未来的设计。使安全可升级的边缘设备支持新增处理能力与功能。通过自动电源管理解决复杂的能耗问题。

主要特点：

开发速度快，功能强大，安全性高，为了量产化而设计，可离线开发，也可以在网页上编辑。

6、RTX

是ARM公司的一款嵌入式实时操作系统，使用标准的C结构编写，运用RealView编译器进行编译。不仅仅是一个实时内核，还具备丰富的中间层组件，不但免费，而且代码也是开放的。

主要功能：

开始和停止任务（进程），除此之外还支持进程通信，例如任务的同步、共享资源（外设或内存）的管理、任务之间消息的传递。开发者可以使用基本函数去开启实时运行器，去开始和终结任务，以及去传递任务间的控制（轮转调度）。开发者可以赋予任务优先级。

主要特点：

支持时间片，抢占式和合作式调度。不限制数量的任务，每个任务都具有254的优先级。不限制数量的信号量，互斥信号量，消息邮箱和软定时器。支持多线程和线程安全操作。使用MDK基于对话框的配置向导，可以很方便的完成MDK的配置。

7、都江堰

都江堰操作系统，简称djyos，得名于一个伟大的水利工程：都江堰。

与传统操作系统不同，djyos不是以线程而是以事件为调度核心，这种调度算法使程序员摆脱模拟计算机执行过程编写程序的思维方式，而是按人类认知世界的方式编写应用程序，就如同在嵌入式编程中引入了VC似的。

djyos的调度算法使程序员可以摆脱线程和进程的束缚，djyos没有有关线程的api，一个完全不懂线程知识的程序员也可以顺利地在djyos下编写应用程序。

djyos 操作系统是以事件为核心进行调度的，这种调度策略使程序员可以按人类认知事物的习惯而不是计算机的习惯来编程。

8、RT-Thread

嵌入式操作系统RTOS介绍，RT-Thread是一个集实时操作系统（RTOS）内核、中间件组件和开发者社区于一体的技术平台，由熊谱翔先生带领并集合开源社区力量开发而成，RT-Thread也是一个组件完整丰富、高度可伸缩、简易开发、超低功耗、高安全性的物联网操作系统。

RT-Thread具备一个IoT OS平台所需的所有关键组件，例如GUI、网络协议栈、安全传输、低功耗组件等等。经过11年的累积发展，RT-Thread已经拥有一个国内最大的嵌入式开源社区，同时被广泛应用于能源、车载、医疗、消费电子等多个行业，累积装机量超过两千万台，成为国人自主开发、国内最成熟稳定和装机量最大的开源RTOS。

国内最有可能成为Top 1，优势在于丰富的组件，中立立场！赶上了时机，得到诸多芯片厂商的支持，也挺受开发者喜欢的。缺点在于本身的教程文档和freertos等之类的比还是很弱。

满足实时控制要求的嵌入式操作系统（RTOS）

以下介绍14种主流的RTOS，分别为μClinux、μC/OS-II、eCos、FreeRTOS、mbed OS、RTX、Vxworks、QNX、NuttX，而国产的嵌入式操作系统包括都江堰操作系统(djyos)、Alios Things、Huawei LiteOS、RT-Thread、SylixOS。

下面分别介绍这14种嵌入式操作系统的特点。

1、μClinux

μClinux是一种优秀的嵌入式Linux版本，其全称为micro-control Linux，从字面意思看是指微控制Linux。同标准的Linux相比，μClinux的内核非常小，但是它仍然继承了Linux操作系统的主要特性，包括良好的稳定性和移植性、强大的网络功能、出色的文件系统支持、标准丰富的API，以及TCP／IP网络协议等。因为没有MMU内存管理单元，所以其多任务的实现需要一定技巧。

μClinux在结构上继承了标准Linux的多任务实现方式，分为实时进程和普通进程，分别采用先来先服务和时间片轮转调度，仅针对中低档嵌入式CPU特点进行改良，且不支持内核抢占，实时性一般。

综上可知，μClinux最大特点在于针对无MMU处理器设计，这对于没有MMU功能的stm32f103来说是合适的，但移植此系统需要至少512KB的RAM空间，1MB的ROM/FLASH空间，而stmf103拥有256K的FLASH，需要外接存储器，这就增加了硬件设计的成本。

μClinux结构复杂，移植相对困难，内核也较大，其实时性也差一些，若开发的嵌入式产品注重文件系统和与网络应用则μClinux是一个不错的选择。

2、μC／OS-II

μC／OS-II是在μC/OS的基础上发展起来的，是用C语言编写的一个结构小巧、抢占式的多任务实时内核。μC／OS-II能管理64个任务，并提供任务调度与管理、内存管理、任务间同步与通信、时间管理和中断服务等功能，具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和扩展性强等特点。

在文件系统的支持方面，由于μC/OS-II是面向中小型嵌入式系统的，即使包含全部功能，编译后内核也不到10 KB，所以系统本身并没有提供对文件系统的支持。但是μC/OS-II具有良好的扩展性能，如果需要也可自行加入文件系统的内容。

在对硬件的支持上，μC/OS-II能够支持当前流行的大部分CPU，μC/OS-II由于本身内核就很小，经过裁剪后的代码最小可以为2KB，所需的最小数据RAM空间为4 KB，μC/OS-II的移植相对比较简单，只需要修改与处理器相关的代码就可以。

综上可知，μC/OS-II是一个结构简单、功能完备和实时性很强的嵌入式操作系统内核，针对于没有MMU功能的CPU，它是非常合适的。它需要很少的内核代码空间和数据存储空间，拥有良好的实时性，良好的可扩展性能，并且是开源的，网上拥有很多的资料和实例，所以很适合向stm32f103这款CPU上移植。

3、eCos

eCos(embedded Configurable operating system)，即嵌入式可配置操作系统。

它是一个源代码开放的可配置、可移植、面向深度嵌入式应用的实时操作系统。

最大特点是配置灵活，采用模块化设计，核心部分由小同的组件构成，包括内核、C语言库和底层运行包等。

每个组件可提供大量的配置选项(实时内核也可作为可选配置)，使用eCos提供的配置工具可以很方便地配置，并通过不同的配置使得eCos能够满足不同的嵌入式应用要求。

eCos操作系统的可配置性非常强大，用户可以自己加入所需的文件系统。eCos操作系统同样支持当前流行的大部分嵌入式CPU，eCos操作系统可以在16位、32位和64位等不同体系结构之间移植。

eCos由于本身内核就很小，经过裁剪后的代码最小可以为10 KB，所需的最小数据RAM空间为10 KB。

在系统移植方面 eCos操作系统的可移植性很好，要比μC／OS-II和μClinux容易。

综上所述，eCos最大特点是配置灵活，并且支持无MMU的CPU的移植，开源且具有很好的移植性，也比较合适于移植到stm32平台的CPU上。但eCOS的应用还不是太广泛，还没有像μC／OS-II那样普遍，并且资料也没有μC／OS-II多。eCos适合用于一些商业级或工业级对成本敏感的嵌入式系统,例如消费电子领域中的一些应用。

4、FreeRTOS

由于RTOS需占用一定的系统资源(尤其是RAM资源)，只有μC／OS-II、embOS、salvo、FreeRTOS等少数实时操作系统能在小RAM单片机上运行。

相对于C／OS-II、 embOS等商业操作系统，FreeRTOS操作系统是完全免费的操作系统，具有源码公开、可移植、可裁减、调度策略灵活的特点，可以方便地移植到各种单片机上运行，其最新版本为6.0版。

作为一个轻量级的操作系统，FreeRTOS提供的功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能等，可基本满足较小系统的需要。

FreeRTOS内核支持优先级调度算法，每个任务可根据重要程度的不同被赋予一定的优先级，CPU总是让处于就绪态的、优先级最高的任务先运行。

FreeRT0S内核同时支持轮换调度算法，系统允许不同的任务使用相同的优先级，在没有更高优先级任务就绪的情况下，同一优先级的任务共享CPU的使用时间。

FreeRTOS的不足：

相对于常见的μC／OS—II操作系统，FreeRTOS操作系统既有优点也存在不足。

其不足之处， 一方面体现在系统的服务功能上，如FreeRTOS只提供了消息队列和信号量的实现，无法以后进先出的顺序向消息队列发送消息；另一方 面，FreeRTOS只是一个操作系统内核，需外扩第三方的GUI(图形用户界面)、TCP／IP协议栈、FS(文件系统)等才能实现一个较复杂的系统， 不像μC／OS-II可以和μC／GUI、μC／FS、μC／TCP-IP等无缝结合。

5、mbed OS

开源嵌入式操作系统，ARM公司将mbed OS免费提供给所有厂商使用，mbed提供了一个相对更加系统和更加全面的智能硬件开发环境。

主要功能：

提供用于开发物联网设备的通用操作系统基础，以解决嵌入式设计的碎片化问题。支持所有重要的连接性与设备管理开放标准，以实现面向未来的设计。使安全可升级的边缘设备支持新增处理能力与功能。通过自动电源管理解决复杂的能耗问题。

主要特点：

开发速度快，功能强大，安全性高，为了量产化而设计，可离线开发，也可以在网页上编辑。

6、RTX

是ARM公司的一款嵌入式实时操作系统，使用标准的C结构编写，运用RealView编译器进行编译。不仅仅是一个实时内核，还具备丰富的中间层组件，不但免费，而且代码也是开放的。

主要功能：

开始和停止任务（进程），除此之外还支持进程通信，例如任务的同步、共享资源（外设或内存）的管理、任务之间消息的传递。开发者可以使用基本函数去开启实时运行器，去开始和终结任务，以及去传递任务间的控制（轮转调度）。开发者可以赋予任务优先级。

主要特点：

支持时间片，抢占式和合作式调度。不限制数量的任务，每个任务都具有254的优先级。不限制数量的信号量，互斥信号量，消息邮箱和软定时器。支持多线程和线程安全操作。使用MDK基于对话框的配置向导，可以很方便的完成MDK的配置。

7、VxWorks

美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系（RTOS），具有硬实时、确定性与稳定性，也具备航空与国防、工业、医疗、汽车、消费电子产品、网络及其他行业要求的可伸缩性与安全性。

主要功能：

支持可预测的任务同步机制、支持多任务间的通信、存储器优化管理、操作系统的（中断延迟、任务切换、驱动程序延迟等）行为是可知的和可预测的。实时时钟服务+中断管理服务。

主要特点：

具有一个高性能的操作系统内核Wind（实时性好、可裁减）友好的开发调试环境、较好的兼容性、支持多种开发和运行环境

8、QNX

诞生于1980年，是一种商用的遵从POSIX规范的类Unix嵌入式实时操作系统。
主要功能：

支持在同一台计算机上同时调度执行多个任务；也可以让多个用户共享一台计算机，这些用户可以通过多个终端向系统提交任务，与QNX进行交互操作。
主要特点：

核心仅提供4种服务：进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理，其进程在独立的地址空间运行。所有其它OS服务，都实现为协作的用户进程，因此QNX核心非常小巧（QNX4.x大约为12Kb）而且运行速度极快。

9、NuttX

NuttX是一个实时嵌入式操作系统（Embedded RTOS），第一个版本由 Gregory Nutt 于 2007 年在宽松的 BSD 许可证下发布。

主要功能：

可以构建为开放的、平面的嵌入式 RTOS，或单独构建为具有系统调用接口的微内核。容易扩展到新的处理器架构、 SoC 架构或板级架构。实时的、确定性的、支持优先级继承。BSD 套接字接口。优先级管理的扩展。可选的具有地址环境的任务（进程）。

主要特点：

配置灵活，采用模块化设计，核心部分由小同的组件构成，包括内核、C语言库和底层运行包等。每个组件可提供大量的配置选项(实时内核也可作为可选配置)，使用eCos提供的配置工具可以很方便地配置，并通过不同的配置使得eCos能够满足不同的嵌入式应用要求。

10、都江堰操作系统（djyos）

（注意：网友提示都江堰操作系统官网提示，stm32的f4和f7没调通）

都江堰操作系统，简称djyos，得名于一个伟大的水利工程：都江堰。

与传统操作系统不同，djyos不是以线程而是以事件为调度核心，这种调度算法使程序员摆脱模拟计算机执行过程编写程序的思维方式，而是按人类认知世界的方式编写应用程序，就如同在嵌入式编程中引入了VC似的。

djyos的调度算法使程序员可以摆脱线程和进程的束缚，djyos没有有关线程的api，一个完全不懂线程知识的程序员也可以顺利地在djyos下编写应用程序。

djyos 操作系统是以事件为核心进行调度的，这种调度策略使程序员可以按人类认知事物的习惯而不是计算机的习惯来编程。

11、Alios Things

据著名媒体嵌入式操作系统RTOS介绍，AliOS Things 是 AliOS 家族旗下、面向 IoT 领域的、高可伸缩的物联网操作系统。AliOS Things将致力于搭建云端一体化IoT基础设施，具备极致性能、极简开发、云端一体、丰富组件、安全防护等关键能力，并支持终端设备连接到阿里云Link，可广泛应用在智能家居、智慧城市、新出行等领域。

点评：阿里系，背靠阿里资源来势汹汹杀入物联网市场，芯片+模组厂商合作，是非常有力的一个玩家，但这也是其最大的劣势！

12、Huawei LiteOS

嵌入式操作系统RTOS介绍，Huawei LiteOS 是华为面向IoT领域，构建的轻量级物联网操作系统，以轻量级低功耗、快速启动、互联互通、安全等关键能力，为开发者提供 “一站式” 完整软件平台，有效降低开发门槛、缩短开发周期。

点评：华为系，不过其开源程度比较低，其主要用于华为自己的产品，有大树罩着。

13、RT-Thread

嵌入式操作系统RTOS介绍，RT-Thread是一个集实时操作系统（RTOS）内核、中间件组件和开发者社区于一体的技术平台，由熊谱翔先生带领并集合开源社区力量开发而成，RT-Thread也是一个组件完整丰富、高度可伸缩、简易开发、超低功耗、高安全性的物联网操作系统。RT-Thread具备一个IoT OS平台所需的所有关键组件，例如GUI、网络协议栈、安全传输、低功耗组件等等。经过11年的累积发展，RT-Thread已经拥有一个国内最大的嵌入式开源社区，同时被广泛应用于能源、车载、医疗、消费电子等多个行业，累积装机量超过两千万台，成为国人自主开发、国内最成熟稳定和装机量最大的开源RTOS。

点评：国内最有可能成为Top 1，优势在于丰富的组件，中立立场！赶上了时机，得到诸多芯片厂商的支持，也挺受开发者喜欢的。缺点在于本身的教程文档和freertos等之类的比还是很弱。

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