为什么我们需要 ARM Cortex-M 上的实时操作系统

Question

如果我们已经可以像微控制器一样在cortex-m上执行C程序，为什么还要安装RTOS（或其他操作系统）。？ 如果微控制器是多用途的，它能提供什么好处？

Answer 1

操作系统在应用程序员编写的代码与程序 运行 所在的实际硬件之间提供了一定程度的抽象。 因此，作为应用程序程序员，您不必担心硬件的细节，因为它们由驱动程序处理。 因此，您可以为许多不同的硬件平台编译相同的程序，如果它们 运行 相同（或兼容）的操作系统。

Answer 2

不，仅当您 need/want 具有（特定）RTOS 的功能时，您才不需要 RTOS。如果您愿意，您可以按照 you/we 始终没有的方式对微控制器进行编程。

Answer 3

RTOS 可能带来的典型事物，

1. 内存管理（谁拥有内存）
2. 中断处理支持
3. 正在安排（pre-emptive 或 co-operative）
4. 通常您的 hardware/SOC
的 BSP 中有多个驱动程序
5. 调试工具
6. 某种shell
7. 文件系统
8. IPC（inter-process 交流）
9. 工具套件
10. 构建环境
11. 内存保护
12. 网络

您的应用程序可能需要也可能不需要这些功能，具体取决于您的最终目标。其中一些可能不利于您组织的工作流程（如工具套件和构建环境）。随着产品的成熟，您可能最终需要您没有考虑到的功能。

但是，完全自定义的解决方案可能占用空间更小。中断处理中涉及的竞争条件可能很难正确处理。可能大多数 RTOS 会提供比随时间演变的自定义更好的实现。如果您非常专注，带有设备轮询的状态机可能会更优化（硬实时），但同样很难做到正确。

如果 RTOS 是 BSD（或其他许可）许可的，则可以将驱动程序代码重新用于您自己的自定义 infra-structure。在某些时候，您的代码可能会变成 'RTOS' 之类的。有many to choose from.

POSIX 合规是一个共同的标准。如果将代码限制为 POSIX，则可以移植到许多不同的 RTOS/OS。然而，通常 API 比 POSIX 更富有；这是他们彼此区分的一种方式。如果 RTOS 符合 POSIX，您可以使用更多 3^rd 方库。