要學習STM32，五大嵌入式操作系統先搞明白

　　技術往往更新得非?？?，并且總是讓我們覺得學起來有難度而且有些迷茫。不過沒有關系我們發(fā)燒友專注于在快樂中學習，要學習STM32，我們首先了解下五大嵌入式操作系統：μClinux、μC/OS-II、eCos、FreeRTOS和RT-thread。

　　TOP1：μClinux

　　μClinux是一種優(yōu)秀的嵌入式Linux版本，從字面意思看是指微控制Linux。同標準的Linux相比，μClinux的內核非常小，但是它仍然繼承了Linux操作系統的主要特性，包括良好的穩(wěn)定性和移植性、強大的網絡功能、出色的文件系統支持、標準豐富的API，以及TCP/IP網絡協議等。

　　μClinux操作系統的中斷管理是將中斷處理分為兩部分：頂半處理和底半處理。在頂半處理中，必須關中斷運行，且僅進行必要的、非常少、速度快的處理，其他處理交給底半處理;底半處理執(zhí)行那些復雜、耗時的處理，而且接受中斷。因為系統中存在有許多中斷的底半處理，所以會引起系統中斷處理的延時。

　　μClinux對文件系統支持良好，由于μClinux繼承了Linux完善的文件系統性能，它支持ROMFS、NFS、ext2、MS-DOS、JFFS等文件系統。

　　μClinux最大特點在于針對無MMU處理器設計，這對于沒有MMU功能的STM32F103來說是合適的，但移植此系統需要至少512KB的RAM空間，1MB的ROM/FLASH空間，而STM32F103擁有256K的FLASH，需要外接存儲器，這就增加了硬件設計的成本。

　　μClinux結構復雜，移植相對困難，內核也較大，其實時性也差一些，若開發(fā)的嵌入式產品注重文件系統和與網絡應用則μClinux是一個不錯的選擇。

　　TOP2：μC/OS-II

　　μC/OS-II是在μC/OS的基礎上發(fā)展起來的，是用C語言編寫的一個結構小巧、搶占式的多任務實時內核。μC/OS-II能管理64個任務，并提供任務調度與管理、內存管理、任務間同步與通信、時間管理和中斷服務等功能，具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實時性能優(yōu)良和擴展性強等特點。

　　對于實時性的滿足上，由于μC/OS-II內核是針對實時系統的要求設計實現的，所以只支持基于固定優(yōu)先級搶占式調度;調度方法簡單，可以滿足較高的實時性要求。

　　μC/OS-II中斷處理比較簡單。一個中斷向量上只能掛一個中斷服務子程序ISR，而且用戶代碼必須都在ISR(中斷服務程序)中完成。ISR需要做的事情越多，中斷延時也就越長,內核所能支持的最大嵌套深度為255。

　　μC/OS-II是一個結構簡單、功能完備和實時性很強的嵌入式操作系統內核，針對于沒有MMU功能的CPU，它是非常合適的。它需要很少的內核代碼空間和數據存儲空間，擁有良好的實時性，良好的可擴展性能，并且是開源的，網上擁有很多的資料和實例，所以很適合向STM32F103這款CPU上移植。

　　TOP3：eCos

　　eCos，即嵌入式可配置操作系統。它是一個源代碼開放的可配置、可移植、面向深度嵌入式應用的實時操作系統。最大特點是配置靈活，采用模塊化設計，核心部分由小同的組件構成，包括內核、C語言庫和底層運行包等。每個組件可提供大量的配置選項(實時內核也可作為可選配置)，使用eCos提供的配置工具可以很方便地配置，并通過不同的配置使得eCos能夠滿足不同的嵌入式應用要求。

　　eCos操作系統的可配置性非常強大，用戶可以自己加入所需的文件系統。eCos操作系統同樣支持當前流行的大部分嵌入式CPU，eCos操作系統可以在16位、32位和64位等不同體系結構之間移植。eCos由于本身內核就很小，經過裁剪后的代碼最小可以為10 KB，所需的最小數據RAM空間為10 KB。

　　在系統移植方面 eCos操作系統的可移植性很好，要比μC/OS-II和μClinux容易。

　　eCos最大特點是配置靈活，并且支持無MMU的CPU的移植，開源且具有很好的移植性，也比較合適于移植到STM32平臺的CPU上。但eCOS的應用還不是太廣泛，還沒有像μC/OS-II那樣普遍，并且資料也沒有μC/OS-II多。eCos適合用于一些商業(yè)級或工業(yè)級對成本敏感的嵌入式系統,例如消費電子領域中的一些應用。

　　TOP4：FreeRTOS

　　由于RTOS需占用一定的系統資源(尤其是RAM資源)，只有μC/OS-II、embOS、salvo、FreeRTOS等少數實時操作系統能在小RAM單片機上運行。相對于μC/OS-II、 embOS等商業(yè)操作系統，FreeRTOS操作系統是完全免費的操作系統，具有源碼公開、可移植、可裁減、調度策略靈活的特點，可以方便地移植到各種單片機上運行，其最新版本為6.0版。

　　作為一個輕量級的操作系統，FreeRTOS提供的功能包括：任務管理、時間管理、信號量、消息隊列、內存管理、記錄功能等，可基本滿足較小系統的需要。

　　FreeRTOS內核支持優(yōu)先級調度算法，每個任務可根據重要程度的不同被賦予一定的優(yōu)先級，CPU總是讓處于就緒態(tài)的、優(yōu)先級最高的任務先運行。

　　FreeRT0S內核同時支持輪換調度算法，系統允許不同的任務使用相同的優(yōu)先級，在沒有更高優(yōu)先級任務就緒的情況下，同一優(yōu)先級的任務共享CPU的使用 時間。

　　相對于常見的μC/OS-II操作系統，FreeRTOS操作系統既有優(yōu)點也存在不足。其不足之處， 一方面體現在系統的服務功能上，如FreeRTOS只提供了消息隊列和信號量的實現，無法以后進先出的順序向消息隊列發(fā)送消息。

　　另一方 面，FreeRTOS只是一個操作系統內核，需外擴第三方的GUI(圖形用戶界面)、TCP/IP協議棧、FS(文件系統)等才能實現一個較復雜的系統， 不像μC/OS-II可以和μC/GUI、μC/FS、μC/TCP-IP等無縫結合。

　　TOP5：RT-thread

　　RT-Thread 是一款主要由中國開源社區(qū)主導開發(fā)的開源實時操作系統(許可證GPLv2)。實時線程操作系統不僅僅是一個單一的實時操作系統內核，它也是一個完整的應用系統，包含了實時、嵌入式系統相關的各個組件：TCP/IP協議棧，文件系統，libc接口，圖形用戶界面等。