深入研究：我國工業(yè)實時操作系統(tǒng)的核心技術(shù)與演進路徑

實時操作系統(tǒng)（RTOS）在各類工業(yè)場景中發(fā)揮著中樞神經(jīng)系統(tǒng)的關鍵作用，是數(shù)字化工業(yè)的重要基礎。當前，全球大部分工業(yè)實時操作系統(tǒng)市場被國外廠商占據(jù)，圍繞主流RTOS產(chǎn)品內(nèi)核提供了完備的上下游軟件配套，并以嵌入式形式開展了大量硬件捆綁，形成錨定。本文梳理了工業(yè)實時操作系統(tǒng)軟件體系中關鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢，為國產(chǎn)系統(tǒng)加速發(fā)展提供參考。

一、RTOS概述

RTOS是面向工業(yè)應用的實時操作系統(tǒng)，廣泛應用于工業(yè)自動化、軍事、電力、新能源等工業(yè)領域關鍵場景中，通常對處理器性能沒有較高要求，對資源的需求也相對有限，但在操作系統(tǒng)實時性、并行性、可靠性、功耗等方面的要求較為嚴苛，其處理器芯片的更新?lián)Q代周期通常為幾年到幾十年。在工業(yè)產(chǎn)品或工業(yè)制造流程中，實時操作系統(tǒng)通常以嵌入式形態(tài)作為裝備或生產(chǎn)系統(tǒng)的“大腦”，對提高裝備與生產(chǎn)過程的智能化，滿足工業(yè)生產(chǎn)對于高效、可靠、實時、綠色等方面的要求具有顯著作用。在實際應用過程中，RTOS并非單一、封閉的軟件工具，而是與硬件、協(xié)議、應用軟件等廣泛連接和協(xié)同，形成縱橫連通的生態(tài)網(wǎng)絡?，F(xiàn)代RTOS應重點考慮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對泛在感知、互聯(lián)、智能環(huán)境下的人機物融合發(fā)展趨勢所帶來的新挑戰(zhàn)，例如在云邊端協(xié)同環(huán)境中的嵌入式軟硬件耦合、資源受限、硬件異構(gòu)、多類別或無操作系統(tǒng)、通信方式各異等情況下，如何實現(xiàn)任務的優(yōu)化調(diào)度和任意遷移等。

二、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

隨著“工業(yè)4.0”和智能制造等國家戰(zhàn)略的推進，對實時操作系統(tǒng)的深入研究越來越受到國內(nèi)外科研團隊的重視，取得了大量的研究成果。但是從整體上來看，國內(nèi)面向RTOS領域的研究還處于發(fā)展階段，依然有很多具有挑戰(zhàn)性的工作需進一步深入探索。以下圍繞RTOS整體框架，對當前相關研究現(xiàn)狀進行闡述分析，并進一步梳理目前全球主流的實時操作系統(tǒng)產(chǎn)品。

（一）相關研究工作當前，國內(nèi)圍繞工業(yè)操作系統(tǒng)軟件整體框架設計開展了大量研究，重點提升系統(tǒng)安全、可靠、可信等能力。為確保操作系統(tǒng)內(nèi)核的安全性和可靠性，華東師范大學團隊將形式化方法引入操作系統(tǒng)內(nèi)核驗證中，提出了一種通用性的操作系統(tǒng)內(nèi)核自動化驗證框架，輔助解決軟件系統(tǒng)基礎組件的安全可靠問題。針對現(xiàn)有基于MILS架構(gòu)的嵌入式操作系統(tǒng)在出現(xiàn)運行故障后無法有效進行正確、安全遷移等問題，西安航空計算技術(shù)研究所團隊提出了一種嵌入式操作系統(tǒng)多級安全域動態(tài)管理架構(gòu)，保證了任務的動態(tài)遷移和功能重構(gòu)。浙江大學團隊提出了一種基于人工智能的高可信嵌入式操作系統(tǒng)，能夠在不同任務數(shù)量、類別的情況下?lián)碛休^高的可信率、精準率及召回率。

（二）此外，對于RTOS軟件框架研究逐漸細化深入，與重點行業(yè)典型場景緊密結(jié)合。如南京理工大學團隊搭建了一種基于Sylix OS嵌入式實時操作系統(tǒng)的火控系統(tǒng)總體框架，實現(xiàn)了彈道解算和火控命中過程的仿真。基于對飛行器飛行控制軟件需求的分析結(jié)果，北京航天自動控制研究所團隊提出了一種基于戰(zhàn)星嵌入式實時操作系統(tǒng)的多核分布式飛行控制軟件架構(gòu)，提高了飛行控制軟件的可靠性與安全性。針對目前相控陣天線控制系統(tǒng)通信方面的高速、高實時、高穩(wěn)定需求，西安交通大學團隊設計了一種基于Zynq-7000和RT-Thread操作系統(tǒng)的實時控制系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)執(zhí)行處理的實時性和穩(wěn)定性。在船舶及海航相關領域，中船重工第713研究所團隊設計了一種基于VxWorks的系統(tǒng)控制軟件，該軟件在穩(wěn)定性和快速性方面取得了較好的控制效果；南昌大學團隊設計了一種基于嵌入式技術(shù)的船舶操作系統(tǒng)通用軟件架構(gòu)，實現(xiàn)了惡劣海洋環(huán)境下的船舶精確航線控制。

（三）國內(nèi)外主要產(chǎn)品

1.國外主要產(chǎn)品國外RTOS相關先進技術(shù)及主流產(chǎn)品由美國、英國、德國等國家掌握和主導，產(chǎn)品的成熟度與易用性較高，廣泛應用于航天、船舶、能源等核心領域，占據(jù)高比例的國際市場份額。其中，美國方面的主要產(chǎn)品包括WindRiver公司的VxWorks、Micrium公司的μC/OS-II、TexasInstruments公司的TI-RTOS、GreenHillssoftware公司的INTEGRITYRTOS與μ-velOSityRTOS、Microsoft公司的AzureRTOS、LynxSoftware公司的LynxOS、DDC-I公司的DEOS、Amazon公司的AmazonFreeRTOS、MIPS公司的MIPSEmbeddedOS、FSMLabs公司的RTLinux等；英國方面的主要產(chǎn)品包括RTOS公司的FreeRTOS、ARM公司的MbedOS與RTX、WITTENSTEIN公司的SAFERTOS等；德國方面的主要產(chǎn)品包括Segger公司的embOS、SYSGO公司的PikeOS、Siemens公司的NucleusRTOS等。此外，瑞典EneaDataAB公司的ENEAOSE、瑞士SCIOPTASystems公司的SCIOPTA、加拿大BlackBerry公司的QNXNeutrinoRTOS、荷蘭NXP公司的MQXRTOS、Linux基金會的Zephyr、GPL組織的μClinux，以及TizenRT、OpenWrt、DuinOS、ApacheNuttX等在內(nèi)的實時操作系統(tǒng)產(chǎn)品也占據(jù)了穩(wěn)定的市場份額。

2.國內(nèi)主要產(chǎn)品

近年來，我國RTOS產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)提升，涌現(xiàn)出了很多優(yōu)秀企業(yè)和產(chǎn)品，包括上海睿賽德RT-thread、科東軟件Intewell OS、翼輝信息Sylix OS、科銀京成Delta OS、中航計算所Acore OS天脈、凱思昊鵬Hopen OS、中船716所JARI-Works、中電科32所ReWorks、致遠電子AworksS等代表性產(chǎn)品。

從整體上看，國內(nèi)工業(yè)實時操作系統(tǒng)產(chǎn)品的水平依然落后于發(fā)達國家，在產(chǎn)品可靠性、圖1國內(nèi)外主要工業(yè)實時操作系統(tǒng)產(chǎn)品三維圖形支持能力等方面與國外軟件存在差距，同時缺乏完善的軟硬件生態(tài)系統(tǒng)。當前，國內(nèi)市場依然主要應用美國VxWorks、μC/OS-Ⅱ等產(chǎn)品，關鍵領域國產(chǎn)化率較低。嵌入式實時操作系統(tǒng)市場占比如圖2所示。

三、RTOS關鍵技術(shù)

RTOS產(chǎn)品體系主要由內(nèi)核層、中間件層、輔助設計工具3部分組成。

（一）實時操作系統(tǒng)內(nèi)核

內(nèi)核提供實時操作系統(tǒng)最基本的功能，是操作系統(tǒng)工作的核心部分。內(nèi)核基于硬件進行第一層軟件擴充，主要實現(xiàn)任務管理、內(nèi)存管理、文件管理、隊列管理、時鐘管理等功能。工業(yè)實時操作系統(tǒng)對內(nèi)核具有較強的實時性約束，要求其能夠快速處理外部請求，并在規(guī)定時間內(nèi)對請求做出響應，涉及任務調(diào)度、中斷管理、時鐘管理、同步與通信機制等關鍵技術(shù)。目前，大多實時操作系統(tǒng)內(nèi)核主要可劃分為微內(nèi)核和宏內(nèi)核兩類。微內(nèi)核一般只包含必要的任務調(diào)度、內(nèi)存管理等核心功能，而外設驅(qū)動等服務在其他進程中運行，并可通過裸內(nèi)核相互傳遞消息，其主要優(yōu)勢是具備模塊化的靈活特性。宏內(nèi)核設計中的內(nèi)核和操作進程共享空間，消息在進程之間直接傳遞，具有集成特性，無需額外調(diào)解模塊之間的調(diào)用，具備一定的性能優(yōu)勢。

目前，廣泛應用于各關鍵工業(yè)場景中的VxWorks等操作系統(tǒng)產(chǎn)品沿用了宏內(nèi)核設計，隨著硬件平臺資源有限性日益受到關注，越來越多新興的工業(yè)實時操作系統(tǒng)產(chǎn)品采用了微內(nèi)核架構(gòu)，以實現(xiàn)其維護簡單、修改方便、操作靈活等優(yōu)勢。

1.任務調(diào)度算法

任務調(diào)度算法是提升多任務管理實時性的關鍵，高效的調(diào)度算法可使系統(tǒng)在滿足高性能、高穩(wěn)定性的條件下快速完成任務調(diào)度和切換。

當前，國內(nèi)外科研團隊圍繞實時操作系統(tǒng)內(nèi)核任務調(diào)度方面已取得了一定的研究成果與技術(shù)突破。上海理工大學團隊提出了一種混合關鍵級任務半分區(qū)調(diào)度算法，該算法能夠?qū)Χ嗪颂幚砥鞯目臻e資源進行回收計算，在觸發(fā)高關鍵級模式的情況下，為被拋棄的低關鍵級任務分配空閑時間片。此外，該高校團隊提出了一種嵌入式多核系統(tǒng)中的實時混合任務調(diào)度算法。該算法在改進的邊界公平實時混合任務算法的基礎上，通過引入松弛度參數(shù)來改進判定任務的優(yōu)先級，并進一步提出了基于松弛度與啟發(fā)式策略相結(jié)合的啟發(fā)式算法改進任務的分配策略，有效滿足系統(tǒng)的實時性要求。北京郵電大學團隊提出了一種基于多核操作系統(tǒng)的RTOS流數(shù)據(jù)任務調(diào)度模型，該模型采用實時流式處理任務包的結(jié)構(gòu)，提高了流數(shù)據(jù)處理的效率。河南大學團隊提出了一種基于任務執(zhí)行時間的啟發(fā)式獨立任務調(diào)度算法，該算法通過對任務執(zhí)行時間矩陣的預處理、分解、預調(diào)度、調(diào)整等將任務分配至不同的資源，在擁有較低時間復雜度的同時節(jié)約了任務的完成時間。

2.中斷/異常管理

中斷/異常管理直接影響系統(tǒng)對外部事件的響應及處理速度，以確保具有時間特性的功能部分得到及時運行。主要包括面向應用層和面向底層的兩個處理部分，同時可對用戶提供統(tǒng)一的中斷處理接口。

針對系統(tǒng)異常驗證和中斷管理，北京控制工程研究所團隊面向SPARC處理器架構(gòu)的操作系統(tǒng)提出了一種基于Hoare-logic的驗證框架，該框架能夠用于證明SPARC處理器架構(gòu)操作系統(tǒng)異常管理的正確性；航空工業(yè)西安航空計算技術(shù)研究所團隊提出了一種基于PowerPC處理器的操作系統(tǒng)異常處理方法，建立了一種PowerPC異常處理機制；云南大學團隊圍繞Forth實時系統(tǒng)提出了一種新的中斷任務類型，該中斷任務類型能夠處理嵌入式操作系統(tǒng)中的實時突發(fā)事件，并基于進一步提出的任務調(diào)度算法來完成系統(tǒng)終端、后臺以及中斷任務的順利運行；北京中控院團隊提出了一種基于SPARCv8（可擴展處理器架構(gòu)第8版）的實時操作系統(tǒng)異常管理驗證方法，建立了一種Hoare式程序框架EMS，以北斗三號衛(wèi)星上實時操作系統(tǒng)SpaceOS的執(zhí)行場景為例，利用該框架對異常管理進行驗證。

3.時鐘

時鐘是實時操作系統(tǒng)的脈搏與心跳，其粒度大小及準確性同時影響任務響應的及時性和整個系統(tǒng)的效率。時鐘管理主要功能包括時間管理、定時管理、進程賬務管理、負載管理等，時鐘中斷機制驅(qū)動著操作系統(tǒng)中的時間與定時器，是系統(tǒng)中與時間相關所有操作的基礎。

時鐘管理相關研究方面，國防科技大學團隊在實時操作系統(tǒng)時鐘管理方面取得了一定的突破，提出了一種面向MCU的輕量級精確時鐘同步協(xié)議實現(xiàn)技術(shù)，該技術(shù)采用共享存儲機制減少數(shù)據(jù)處理過程中的拷貝，并使用移位操作實現(xiàn)的近似計算處理替換了部分精確計算處理，減少對計算和存儲資源的占用；中國航發(fā)控制系統(tǒng)研究所團隊在進行時鐘同步精度影響因子分析的基礎上，提出了一種基于分布式仿真系統(tǒng)的高精度時鐘同步方法，該方法包含高精度邏輯時鐘構(gòu)建、網(wǎng)絡回路優(yōu)化、時鐘晶振頻率在線補償?shù)?，推進了時鐘同步在分布式仿真系統(tǒng)中的實際應用；布達佩斯大學團隊提出了一種基于微控制器系統(tǒng)的便攜式PTP時鐘同步實現(xiàn)及其性能評估方法，該方法對PTP包時間戳、PPS信號生成和外部HW事件時間戳進行了抽象，保證了良好的可移植性。

同步與通信機制同步與通信機制允許實時操作系統(tǒng)進行任務和中斷的配合，以確保各任務的協(xié)同完成。涉及的技術(shù)包括優(yōu)先級置頂協(xié)議、優(yōu)先級集成182024年第03期第14卷科研創(chuàng)新ScientificResearchandInnovation協(xié)議等，可用于避免由于優(yōu)先級反轉(zhuǎn)、倒置等造成的延遲問題。

在同步與通信機制研究方面，中國科學院微電子研究所團隊于操作系統(tǒng)同步與通信機制方面取得了一定的突破，提出了一種基于多核通信接口框架的多核通信機制，該機制分為邏輯層、操作系統(tǒng)移植層、傳輸層和移植層，滿足嵌入式非對稱多核處理器在上層應用移植方面的需求；華東計算技術(shù)研究所團隊提出了一種嵌入式操作系統(tǒng)確定性核間通信機制，該機制設計了端到端通信延遲的上限，可以滿足多核高安全嵌入式操作系統(tǒng)的要求；華北科技學院團隊圍繞實時操作系統(tǒng)同步與通信機制開展了一系列研究，設計了一種基于FreeRTOS操作系統(tǒng)同步與通信機制的濃度監(jiān)測報警裝置，以及一種基于μC/OS-Ⅲ同步與通信機制的人機交互終端；埃因霍芬理工大學團隊提出了一種分布式多處理器實時嵌入式系統(tǒng)中XRCE-DDS通信標準應用的建模、實現(xiàn)和分析方法，建立了一種場景感知數(shù)據(jù)流模型，用于根據(jù)不同的執(zhí)行場景捕獲系統(tǒng)行為的動態(tài)。

（二）中間件

中間件層位于實時操作系統(tǒng)內(nèi)核和應用軟件之間，用于協(xié)調(diào)和管理應用程序之間的通信和交互，是否支持豐富的中間件成為影響實時操作系統(tǒng)可擴展性的關鍵因素。中間件層為應用軟件提供數(shù)據(jù)管理、應用服務、消息傳遞等功能和服務，具體包括文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡協(xié)議棧、圖形用戶界面、設備驅(qū)動框架等。此外，面向航空、航天、汽車、電子等行業(yè)，存在大量行業(yè)專用的中間件及標準接口。從代碼量看，中間件開發(fā)工作量遠大于實時操作系統(tǒng)內(nèi)核，中間件層薄弱成為制約我國實時操作系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)應用的主要因素之一。

中間件相關研究方面，陜西國際商貿(mào)學院團隊設計了一種基于發(fā)布/訂閱機制的實時中間件，該中間件具有基于分布式對象的數(shù)據(jù)同步功能與實時保障機制，以及基于以太網(wǎng)的發(fā)布訂閱通信機制，滿足了分布式應用中數(shù)據(jù)分發(fā)對實時性方面的要求；復旦大學團隊設計了一種數(shù)據(jù)服務中間件，該中間件引入了虛擬實體和協(xié)議適配器，通過對物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境感知數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)建模，消除了數(shù)據(jù)格式的異構(gòu)性；天津理工大學團隊設計了一種混合計算中間件，能夠?qū)⒏卟l(fā)實時處理業(yè)務邏輯、批處理業(yè)務邏輯和跨層次動態(tài)調(diào)用有效融合，縮短了開發(fā)時間；圖森未來技術(shù)團隊提出了一種結(jié)合高性能和高可靠性的機器人中間件，對比于傳統(tǒng)方法，該中間件能夠降低40%以上的通信延遲和CPU使用率。

相關產(chǎn)品方面，經(jīng)歷較長時間的發(fā)展后，Micrium等商業(yè)公司為其內(nèi)核配套了豐富的中間件，F(xiàn)reeRTOS等開源項目在其OpenRTOS等商業(yè)項目發(fā)展中也積累了較完備的中間件，能夠構(gòu)建形成相對完整的實時操作系統(tǒng)軟件平臺。國內(nèi)RT-Thread等產(chǎn)品雖然提供posix接口、網(wǎng)絡協(xié)議棧、GUI、設備文件系統(tǒng)、shell、libc庫等中間件，但其中相當大一部分依賴其他開源組件，且缺乏相應輔助設計和調(diào)試工具。

（三）輔助設計工具

成熟完備的輔助設計工具能夠顯著降低RTOS開發(fā)難度和成本，提升整體設計開發(fā)的技術(shù)水平，是打造RTOS生態(tài)的重要基礎。輔助設計工具主要包括集成開發(fā)環(huán)境、模擬器、測試框架等。集成開發(fā)環(huán)境提供源代碼編譯器、工程管理工具等工具模塊；模擬器能夠模擬軟/硬件功能，從而實現(xiàn)嵌入式工業(yè)實時操作系統(tǒng)軟/硬件協(xié)同驗證；測試框架能夠有效提升開發(fā)、執(zhí)行和報告自動化測試腳本的效率。

輔助設計工具相關研究方面，武漢理工大學團隊提出了一種基于知識圖譜的嵌入式操作系統(tǒng)測試用例推薦模型，該模型根據(jù)歷史用例知識設計本體模型，結(jié)合知識推薦建立復用推薦模型，節(jié)約了測試成本，具有一定的工程應用價值；上海微小衛(wèi)星工程中心團隊提出了一種嵌入式操作系統(tǒng)自動化測試方法，該方法利用版本管理工具以及持續(xù)集成工具，實現(xiàn)了腳本自動編譯、自動運行并記錄測試結(jié)果，提升了測試的自動化水平；首都師范大學團隊提出了一種面向ROS的差分模糊測試方法，該方法能夠精準找出ROS不同版本功能包中的漏洞；北京計算機技術(shù)及應用研究所團隊提出了一種基于依賴要素比對的國產(chǎn)操作系統(tǒng)兼容性測試方法，該方法對依賴要素進行了分級，并通過比對兩個操作系統(tǒng)依賴要素的一致性獲得操作系統(tǒng)兼容性測試結(jié)果。

在開發(fā)語言方面，目前國內(nèi)實時操作系統(tǒng)主要支持C和C++，相比國外主流產(chǎn)品，國內(nèi)產(chǎn)品對于Python、JAVA、RUST等語言的支持較為欠缺。同時，面向機器人等專用領域，缺乏完備的上層仿真和輔助設計工具，導致設計和調(diào)試時間長、控制算法和控制策略等現(xiàn)有成果難以充分利用等問題仍然存在。結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的復雜化和規(guī)模化趨勢，自動的開發(fā)配置和測試驗證、離線仿真開發(fā)等成為重要發(fā)展方向，可以有效提高開發(fā)效率。

四、工業(yè)實時操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢

（一）輕量化趨勢

隨著RTOS應用更加廣泛和深入，系統(tǒng)規(guī)模及復雜程度顯著增加，為系統(tǒng)靈活性、可靠性、可維護性以及硬件要求等各方面帶來挑戰(zhàn)，要求RTOS以更精簡的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)更多的功能集合。同時，用戶對RTOS的可裁剪性需求更加顯著，通過構(gòu)件的“即插即用”，實現(xiàn)基于硬件環(huán)境和應用環(huán)境的靈活裁剪和配置，從而降低硬件開銷，提升系統(tǒng)運行效率及可靠性。RTOS輕量化靈活部署的實現(xiàn)離不開強開放性的支持，RTlinux、μClinux等基于Linux內(nèi)核開發(fā)的嵌入式實時操作系統(tǒng)具有開放源代碼優(yōu)勢，可利用Linux先進的微內(nèi)核體系，實現(xiàn)層次結(jié)構(gòu)的靈活裁剪和便利的系統(tǒng)調(diào)試。同時，Linux生態(tài)積累了豐富的資源，對應用程序開發(fā)的支持性較強，因而基于Linux的實時操作系統(tǒng)迅速發(fā)展，逐漸對傳統(tǒng)嵌入式實時操作系統(tǒng)形成有力競爭。

（二）虛擬化及云化趨勢隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，主流的處理器架構(gòu)已經(jīng)從單核處理器過渡到了多核處理器，基于多核的硬件平臺正在迅速發(fā)展和廣泛應用。多核系統(tǒng)中多個運算核心獨立運行，每個核心上的任務以共享的方式使用緩存、內(nèi)存等系統(tǒng)資源，相比于同樣使用了并行任務計算模式的多處理器系統(tǒng)，共享部件可以提高硬件模塊的利用效率，減少硬件數(shù)量。這種片上資源的互聯(lián)提高了計算核心間的通信效率，也為實時操作系統(tǒng)資源使用和分配帶來了更多挑戰(zhàn)。伴隨著這一技術(shù)趨勢，嵌入式工業(yè)實時操作系統(tǒng)的虛擬化進程正在加速，通過采用虛擬化技術(shù)來對不同子系統(tǒng)的功能進行隔離，從而允許多個嵌入式系統(tǒng)在單個硬件之上的系統(tǒng)管理程序中運行。此外，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等場景的應用推動了工業(yè)實時操作系統(tǒng)的云化發(fā)展，如將工業(yè)控制中對時間敏感的控制過程放至云端、邊緣端進行集中管理，使控制過程之間的交互與合作更加便利，降低了系統(tǒng)成本，具有較高的應用價值。

（三）跨平臺移植及網(wǎng)絡化應用嵌入式RTOS開發(fā)過程中一大困難是代碼可重用性差，實時操作系統(tǒng)升級替代過程中涉及大量現(xiàn)有軟件的移植甚至重新開發(fā)，已有的工作成果得不到充分利用，造成資源的嚴重浪費，因此相關標準化工作越來越引發(fā)重視。操作系統(tǒng)相關應用的快速發(fā)展同樣對系統(tǒng)的自身性能提出了更高要求，單一處理器芯片的計算機系統(tǒng)已不能很好地滿足復雜實時應用系統(tǒng)的需求?；赬86、ARM、MIPS、C-SKY、PPC、RISC-V架構(gòu)的不同硬件平臺以及龍芯處理器、飛騰處理器等國產(chǎn)硬件將得到更加廣泛地應用，而RTOS也將更加注重跨平臺兼容性，以改善嵌入式軟件復用能力，提高系統(tǒng)的可移植性、可擴展性。同時，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)實時操作系統(tǒng)將更加易于移植和聯(lián)網(wǎng)，基于配備的標準網(wǎng)絡通信接口，提供TCP、UDP等協(xié)議支持，以及統(tǒng)一的MAC訪問層接口，便于連接各種移動計算設備。

五、總結(jié)

RTOS廣泛應用于各類關鍵場景，且相較于傳統(tǒng)軟件單品，更需要通過建設豐富的軟、硬件生態(tài)，進一步滿足廣泛連接和多樣化負載的需求。在此背景下，統(tǒng)一而規(guī)范的接口和基礎設施是代碼移植和復用的前提，也是各種軟硬件協(xié)同合作的基礎，可使終端用戶在同一平臺上累積和復用軟件的使用習慣和相關經(jīng)驗。國產(chǎn)RTOS應通過強化多方協(xié)作補齊短板，加強系統(tǒng)的可用性、可靠性、可控性。一是加強關鍵共性技術(shù)研究，推動RTOS內(nèi)核在高可信、高可用、強實時等方面的技術(shù)發(fā)展；二是共建開放產(chǎn)品生態(tài)平臺，豐富通用及行業(yè)中間件生態(tài)，推動軟硬件適配，完善集成化、可調(diào)試化的設計開發(fā)環(huán)境及工具集支持；三是強化質(zhì)量標準支撐保障，發(fā)展數(shù)據(jù)模型、接口及管理評價標準，提升第三方測評能力，加強開源風險防控，推動工業(yè)實時操作系統(tǒng)規(guī)范化、安全化發(fā)展。

文章來源于：《新型工業(yè)化》