2020年09月08日 | RT-Thread Smart混合微内核操作系统发布，对标智能设备中的Linux

9月1日，当RT-Thread 创始人熊谱翔宣布最新微内核操作系统RT-Thread Smart 依然开源时，发布会现场响起了热烈的掌声，这个被业内人士亲切称呼为“熊大”的人，再一次为大家带来了不小惊喜。

如今在圈内提起RT-Thread，大多数工程师都已知晓，更有特别熟悉的，还会 滔滔不绝讲上半天。这个诞生于2006年精致而优雅的操作系统，目前已经成为国人自主开发、国内最成熟稳定和装机量最大的开源 RTOS，睿赛德科技公司在2019年年底又获得近亿元人民币的 B 轮融资。那么在RT-Thread蓬勃发展之际，RT-Thread Smart的推出又有哪些战略意义呢？
 
何为RT-Thread Smart？

熊谱翔介绍，与RT-Thread 针对主流的 MCU 和 Wi-Fi 芯片不同，历时两年研发的RT-Thread Smart微内核操作系统，主要填补传统 RTOS 和大型操作系统 Linux 之间的空白，在实时性、成本、安全性、启动速度等方面取得最佳的平衡，是一个专业的面向带MMU（Memory Management Unit，内存管理单元）的中高端处理器应用场合的高性能混合微内核操作系统。它能够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、POSIX接口全兼容、开发调试便利（支持RT-Thread Studio集成开发环境）、应用与内核分离、高安全性等特性。

之所以在这个时刻推出RT-Thread Smart，是因为看到了当前产业的需求、应用场景和市场上存在的问题：熊谱翔介绍，物联网设备端本来就是一个种类繁多、碎片化的领域，随着物联网技术的发展，网关需要多种协议间的迅速格式转换、安防需要快速启动、AI相关设备等，越来越多的应用需要用到带MMU功能的高端处理器，目前这些设备中主要使用的是Linux操作系统，由于应用与内核编译在一起后维护代价大，很容易带来安全性问题。所以业界期待有一款更小、更快、更安全、可维护性更好的软件开发平台的诞生！

于是，在广泛征集了芯片和设备厂商需求后，结合自身的技术积累，用了将近2年的时间，RT-Thread Smart诞生了，并在资源占用、启动时间、实时性指标上有了不俗的表现：
 
资源占用：相对于裁剪版的Linux压缩后内核占用3.57MB、根文件系统5MB、内存占用17.4MB来说，RT-Thread Smart压缩后内核只有217KB，跟文件系统127kB，内存占用1.9MB。

启动时间：使用宏内核的方式将“RT-Thread+文件系统+网络协议栈+多媒体”的启动时间需要3~5秒，Linux启动时间在5-10秒，而使用RT-Thread Smart启动只需要不到500毫秒。
在带图形系统的情况对比启动时间RT-Thread Smart+柿饼UI启动只要1.7秒，远快于Linux的14.4秒。

 
实时性：以1.2GHz Cortex-A7处理器、4万个中断进行测试，中断响应延时<1us，能够满足苛刻的高实时性场合，比如电力检测、轨道交通控制、汽车制动等。
 
解密RT-Thread Smart 混合微内核

RT-Thread Smart采用混合微内核（低至500kB内核尺寸、只包含基本功能，同时也可定制）、用户态系统服务（一系列原有系统服务放到用户态去，可拆卸，可重启，安全性更好，相互之间内存隔离）以及延续RT-Thread API风格技术架构（应用与内核都可延续 RT-Thread API，用户态可扩展性强），具备完善的用户态环境，延续RT-Thread原有的生态，使用Scons构建，并对接RT-Thread在线软件包；支持POSIX，方便Linux应用的移植。

同时，RT-Thread Smart全面的支持各种架构处理器，如ARM核的全志Cortex-A、Xilinx Zynq、树莓派；龙芯的龙芯2K（64位处理器）；RISC-V处理器（未来全志推出的RISC-V处理器也将搭载RT-Thread Smart）。同时在一站式开发工具RT-Thread Studio集成开发环境(IDE)中集成了RT-Thread Smart，进一步降低使用门槛，提升工作效率。

此外，RT-Thread Smart能够无缝对接 RT-Thread生态，即RT-Thread Smart依托RT-Thread 庞大的用户基础，同时支持原有 RT-Thread 芯片 BSP，由于上层API设计一致，因此能够兼容RT-Thread 软件包和工具链，兼容RT-Thread 庞大的存量应用。即使有了雄厚的推广成功基础，当再一次在站在开源社区与商业的十字路口，RT-Thread Smart再次选择了开源。
 
破生态之殇，创技术之新

开源与商务，看似存在着矛盾。对于两者的平衡，RT-Thread COO邹诚介绍：“开源是我们的基因，我们坚持开源，但是一个成功操作系统，如果要发展的好，还是离不开商业价值。“ 他们欣喜的看到，越来越多的用户，愿意接受有价值的商业服务，商务实现远远比他们预期顺利很多。目前，RT-Thread凭借其灵活性、技术领先性，依托强大的生态，满足产业AIoT自主基础软件平台的需要，以开源为本，通过企业服务、软件授权、增值硬件的模式实现商业价值，同时会探索行业解决方案赋能、平台渠道分成、App Store模式等，推动RT-Thread的商业化。

同时，市场也提供了越多来越多的机会：邹诚介绍，AIoT市场（如安防和图像、智慧城市和工业、智能家居、智能硬件领域）需求潜力巨大，一方面智能终端具有图形交互、应用分离与安全、边缘计算与端云一体化、AI与多媒体化的技术趋势，这让终端的技术开发平台从单一的RTOS（实时操作系统）内核升级为具备丰富的中间组件和软件包的IoT OS（物联网操作系统）以提高开发效率，从多芯多OS升级为软件和应用可复用的统一的OS平台以提升人才的管理和效率。另一方面智能终端需求实时性、低成本、快速启动的特性，实时系统在微处理器（MPU）上流行起来，如支持RT-Thread的微处理器（MPU）持续增加中，覆盖了主流厂商的MPU如富瀚微、全志、龙芯、ST、NXP等。在发布会上，龙芯中科副总裁杜安利也发发表了题为“本体安全下工业互联网软硬件构架”的演讲，详细介绍了龙芯针对工业互联网场景下的应用案例，包括RT-Thread在内的国产软件平台解决方案，并表示以后会和RT-Thread建立战略合作，共同开拓工业互联网市场！

全志科技产品研发中心总经理孙彦邦发表了”从芯片到产品，智能设备的OS之选“ 主题演讲，从其多年的从业经历分享了产品应用变化到产品技术变化，引出智能设备的OS选择：开源、实时、快启动、模块化、好的生态环境，并表示将在年底其RISC-V  AP级应用处理器上搭载RT-Thread Smart微内核操作系统去满足多媒体+网络智能设备需求。

 
在RT-Thread团队及社区的持续经营下，目前，RT-Thread装机量已超过6 亿；Github Star数突破4600；超过10万的开发者社区；芯片厂商支持超过80家，原生搭载超过30家；每年超过80场线上线下活动；3本中文书籍，1本英文书籍，丰富的文档内容；300 + 软件包；羽翼渐丰的大学计划，超过60所高校开设课程，九所高校联合实验室；链接产业上下游的一站式集成开发环境RT-Thread Studio···持续践行着“无生态不OS”的理念。

 
幸运的是，RT-Thread Smart能够无缝对接 RT-Thread生态。邹诚介绍，RT-Thread Smart主要面向安防、车载、工业、军工等行业应用。以安防中的IPC摄像头为例：Linux仍占主流，但因低成本低功耗、快速启动等原因，以RT-Thread为代表的RTOS正迅速流行，而RT-Thread Smart几乎可以实现Linux应用100%兼容，应用移植工作量极少。并且RT-Thread Smart应用开发调试便利性大幅提升，而且启动时间也可以控制在300毫秒内，有图像显示，更加契合IPC摄像头的现实需要。同样，边缘计算网关也是工业互联网的产物，大量工业现场设备，PLC、传感器、机床等各种设备的连接，需要边缘计算网关。目前该设备仍然以Linux为主，采用全志、瑞芯微、Xilinx等Cortex-A系列处理器，这就需要系统具备控制、计算、AI、人机交互等能力，且集成各种工业协议，便于二次开发。如果需要得到好的体验，这就要求系统中断延迟低于1us，开机时间小于500ms，要有实时控制能力和较快启动速度。同时要求内核稳定可靠和开发便利。这正好是RT-Thread Smart所擅长的。
 
未来已来

对于未来，RT-Thread和RT-Thread Smart已经做好了准备。RT-Thread Smart微内核操作系统发布后，RT-Thread将可以完美覆盖多种需求场景，小资源场景的MCU用于简单控制使用RT-Thread nano版本；中等规模的IoT节点使用RT-Thread IoT OS版本；功能丰富的智能设备使用RT-Thread Smart混合微内核版本。

其实早在今年7月，RT-Thread Smart已经在二十多名开发者和芯片厂商中进行了内测，得到的反馈都是“很振奋的”！因为以往RT-Thread给大家的印象是基于MCU的操作系统，而RT-Thread Smart应用已经完美迁移到了高端，并可以很好地运行应用与系统分离的模式。同时，POSIX接口全兼容功能也是令人印象深刻的，能够使得用户从重型系统方便快捷地移植到轻型系统上去。

熊谱翔介绍，RT-Thread Smart开源采用Apache  License v2.0，目前代码进行开源前的整理审查后，预计10月份开源在代码托管平台，而RT-Thread合作伙伴即刻可获取到代码及相关支持。