工業(yè)實時操作系統(tǒng)關鍵技術及發(fā)展趨勢研究

孟嫣 李明時 鄧昌義

（國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心，北京 100040）

工業(yè)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。現(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、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)化調度和任意遷移等[1]。

二、國內外發(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)內核驗證中，提出了一種通用性的操作系統(tǒng)內核自動化驗證框架[2]，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[3]，保證了任務的動態(tài)遷移和功能重構。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)[4]，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。

此外，對于RTOS軟件框架研究逐漸細化深入，與重點行業(yè)典型場景緊密結合。如南京理工大學團隊搭建了一種基于SylixOS嵌入式實時操作系統(tǒng)的火控系統(tǒng)總體框架[5]，實現(xiàn)了彈道解算和火控命中過程的仿真?；趯︼w行器飛行控制軟件需求的分析結果，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[6]，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)[7]，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[8]，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的船舶操作系統(tǒng)通用軟件架構[9]，實現(xiàn)了惡劣海洋環(huán)境下的船舶精確航線控制。

（二）國內外主要產(chǎn)品

1. 國外主要產(chǎn)品

國外RTOS相關先進技術及主流產(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Wind River公司的VxWorks、Micrium公司的μC/OS-II、Texas Instruments公司的TI-RTOS、Green Hills software公司的INTEGRITY RTOS與μ-velOSity RTOS、Microsoft公司的Azure RTOS、Lynx Software公司的Lynx OS、DDC-I公司的DEOS、Amazon公司的Amazon FreeRTOS、MIPS公司的MIPS Embedded OS、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Mbed OS與RTX、WITTENSTEIN公司的SAFERTOS等；德國方面的主要產(chǎn)品包括Segger公司的emb OS、SYSGO公司的PikeOS、Siemens公司的Nucleus RTOS等。此外，瑞典Enea Data AB公司的ENEA OSE、瑞士SCIOPTA Systems公司的SCIOPTA、加拿大BlackBerry公司的QNX Neutrino RTOS、荷蘭NXP公司的MQX RTOS、Linux基金會的Zephyr、GPL組織的μClinux，以及TizenRT、OpenWrt、DuinOS、Apache NuttX等在內的實時操作系統(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、華為Huawei Lite OS、阿里AliOS Things、翼輝信息Sylix OS、東土科技Intewell-C、科銀京成Delta OS、科東軟件Intewell 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Aworks OS等代表性產(chǎn)品。其中，RT-thread與Huawei Lite OS入選了全球知名開源軟件開發(fā)平臺和倉庫SourceForge公布的2022年頂級實時操作系統(tǒng)企業(yè)榜單。國內外主要RTOS產(chǎn)品如圖1所示。

圖1 國內外主要工業(yè)實時操作系統(tǒng)產(chǎn)品

從整體上看，國內工業(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、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。

圖2 嵌入式實時操作系統(tǒng)市場占比

三、RTOS關鍵技術

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

圖3 工業(yè)實時操作系統(tǒng)軟件產(chǎn)品體系

（一）實時操作系統(tǒng)內核

內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。內核基于硬件進行第一層軟件擴充，主要實現(xiàn)任務管理、內存管理、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)定時間內對請求做出響應，涉及任務調度、中斷管理、時鐘管理、同步與通信機制等關鍵技術。

目前，大多實時操作系統(tǒng)內核主要可劃分為微內核和宏內核兩類。微內核一般只包含必要的任務調度、內存管理等核心功能，而外設驅動等服務在其他進程中運行，并可通過裸內核相互傳遞消息，其主要優(yōu)勢是具備模塊化的靈活特性。宏內核設計中的內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，無需額外調解模塊之間的調用，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)品采用了微內核架構，以實現(xiàn)其維護簡單、修改方便、操作靈活等優(yōu)勢。

1. 任務調度算法

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

當前，國內外科研團隊圍繞實時操作系統(tǒng)內核任務調度方面已取得了一定的研究成果與技術突破。上海理工大學團隊提出了一種混合關鍵級任務半分區(qū)調度算法[10]，該算法能夠對多核處理器的空閑資源進行回收計算，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度算法[11]。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)任務調度模型[12]，該模型采用實時流式處理任務包的結構，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)式獨立任務調度算法[13]，該算法通過對任務執(zhí)行時間矩陣的預處理、分解、預調度、調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處理器架構的操作系統(tǒng)提出了一種基于Hoare-logic的驗證框架[14]，該框架能夠用于證明SPARC處理器架構操作系統(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[15]，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[16]，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（可擴展處理器架構第8版）的實時操作系統(tǒng)異常管理驗證方法[17]，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[18]，該技術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[19]，該方法包含高精度邏輯時鐘構建、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[20]，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。

4. 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。涉及的技術包括優(yōu)先級置頂協(xié)議、優(yōu)先級集成協(xié)議等，可用于避免由于優(yōu)先級反轉、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[21]，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[22]，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[23]，以及一種基于μC /OS-Ⅲ同步與通信機制的人機交互終端[24]；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XRCEDDS通信標準應用的建模、實現(xiàn)和分析方法[25]，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)內核和應用軟件之間，用于協(xié)調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，陜西國際商貿學院團隊設計了一種基于發(fā)布/訂閱機制的實時中間件[26]，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[27]，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)格式的異構性；天津理工大學團隊設計了一種混合計算中間件[28]，能夠將高并發(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)調用有效融合，縮短了開發(fā)時間；圖森未來技術團隊提出了一種結合高性能和高可靠性的機器人中間件[29]，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，能夠構建形成相對完整的實時操作系統(tǒng)軟件平臺。國內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試工具[30]。

（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[31]，該模型根據(jù)歷史用例知識設計本體模型，結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[32]，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[33]，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[34]，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)兼容性測試結果。

在開發(fā)語言方面，目前國內實時操作系統(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。結合嵌入式系統(tǒng)的復雜化和規(guī)?；厔?，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以更精簡的結構實現(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先進的微內核體系，實現(xiàn)層次結構的靈活裁剪和便利的系統(tǒng)調試。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

隨著計算機技術的不斷發(fā)展，主流的處理器架構已經(jīng)從單核處理器過渡到了多核處理器[35]，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[36]，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[37]?；赬86、ARM、MIPS、C-SKY、PPC、RISC-V架構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

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研究，推動RTOS內核在高可信、高可用、強實時等方面的技術發(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、可調試化的設計開發(fā)環(huán)境及工具集支持；三是強化質量標準支撐保障，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。