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国产嵌入式操作系统在未来的发展分析

助工
2020-02-27 21:36:49    评分

物联网安全需要嵌入式操作系统通过安全认证,比如医疗电子 IEC 60601/62304、汽车电子 ISO 26262、航空电子 DO-178B/C 和核电 IEC 61513。老牌的嵌入式操作系统 QNX、Vxwork、Integrity 和 SafeRTOS 在安全认证起步比较早,Thread-X、uC/OS 和 embOS 这两年也迎头赶上,开源的 Zephery 正在做认证的工作,将要成为首家通过安全认证的开源嵌入式操作系统。上面讲到上海锐华的 RTOS 成功应用于轨道交通信号领域龙头公司卡斯柯信号有限公司的安全认证计算机平台中, 这说明国产嵌入式操作系统已经具备安全的能力并具备相应的技术能力。

嵌入式操作系统的虚拟化已经由来已久,几乎所有大的 RTOS 公司都有自己 Hypervisor 比如 ENEA 和风河,但是 Hypervisor 存在性能不高和缺少统一设备驱动的问题。随着容器技术在服务器和云计算成功采用,容器技术被证明具备应用级安全,这样轻量型容器技术受到物联网和嵌入式系统的关注。

国产嵌入式操作系统在未来的发展分析

目前基于 Linux 轻量级容器技术研究进展比较大,比如 Canonical 推出的针对物联网以及边缘计算平台 Ubuntu Core 和它类似 Docker 的 Snap package 包管理软件,以及针对 IoT 的支持容器技术 ResinOS。IoT 设备大量使用 MCU,无法运行 Linux,包括翼辉信息和华为等企业推出轻量级安全容器技术,即在它们 RTOS 基础上实现容器技术,已满足物联网时代安全、实时和快速布置和管理的新的需求。

嵌入式操作系统的内核继续呈现百花齐放局面,基于宏内核的 RTOS 仍占多数。微内核技术应用在商业 RTOS 的历史可以追溯到 90 年初,比如 VRTXsa,目前依然活跃在市场上代表性产品是 QNX,因为实时性等因素,微内核技术在代码受限的 MCU 上应用很少,比如 uc/OS、FreeRTOS 和 RT-Thread 都是宏内核技术。在 MCU 中如何能享受到大型 OS 的一些特性,同时保留 RTOS 在尺寸、实时性等方面的优势呢?AliOS Things 在 ARM 架构Cortex M 和 A 处理器上做了有益尝试,他们实现安全、多应用、内核可靠和动态低流量升级等技术特征。

AIOT 应用的对传统的操作系统提出新的课题,比如可扩展的内核技术、功能安全和信息安全、边缘计算架构的支持和应用 App 的便捷布置和管理。传统的移动操作系统比如 Android 和开源的 Linux 无法满足功能安全认证和强实时性的需要,传统的基于宏内核的 RTOS 无法满足系统扩展、维护和应用便捷的需要,针对 AIOT 场景的广义的嵌入式操作系统和泛 IoT OS 技术正在探索和研究中,比如无人驾驶汽车上的操作系统技术正在吸引产业和学术界关注。




工程师
2020-02-29 21:46:58    评分
2楼

分析的有点简短了


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