每部智能手機(jī)其實(shí)都運(yùn)行著兩個(gè)操作系統(tǒng)，在我們熟悉的Android和iOS之下，還有另外一個(gè)管理通信功能的底層操作系統(tǒng)，它儲(chǔ)存在固件中，運(yùn)行在基帶處理器上，稱為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。

運(yùn)行在美國(guó)高通公司的高通基帶處理器上的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)叫做A M S S（Advanced Mobile Subscriber Software，先進(jìn)的移動(dòng)用戶軟件），采用的是高通自己的REX內(nèi)核，而業(yè)內(nèi)非常流行的MTK（中國(guó)臺(tái)灣聯(lián)發(fā)科技股份有限公司的簡(jiǎn)稱，全稱叫MediaTek）平臺(tái)，則主要使用一種名為Nucleus的第三方實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。實(shí)際上，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的用途非常廣泛，在路由器、智能電視、機(jī)頂盒、衛(wèi)星、飛機(jī)等固件中都有它的身影，是鮮為人知的“大角色”。

時(shí)限要求高

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是相對(duì)于分時(shí)操作系統(tǒng)的概念。在分時(shí)操作系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)資源平均分配給系統(tǒng)內(nèi)所有工作，系統(tǒng)對(duì)各項(xiàng)任務(wù)完成需要花費(fèi)的時(shí)間并無(wú)特別要求。

常見(jiàn)的三大桌面操作系統(tǒng)Windows、Unix、Linux均屬于分時(shí)操作系統(tǒng)，對(duì)它們來(lái)說(shuō)，功能強(qiáng)大和界面友好是非常重要的方面。而實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的主要任務(wù)是調(diào)度好CPU的時(shí)間，保證處理器的運(yùn)行效率和穩(wěn)定可靠，最關(guān)注的是每個(gè)任務(wù)的進(jìn)度和在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可以完成，對(duì)“時(shí)限”的要求很高。

根據(jù)對(duì)時(shí)限要求的“剛性”和“柔性”程度，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)又分為“硬”實(shí)時(shí)和“軟”實(shí)時(shí)兩種。硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)有一個(gè)剛性的、不可改變的時(shí)間限制，不允許任何超出時(shí)限的錯(cuò)誤。軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)的時(shí)限是一個(gè)柔性靈活的統(tǒng)計(jì)時(shí)間限制，操作系統(tǒng)可以容忍偶然的超時(shí)錯(cuò)誤。

改變嵌入式工業(yè)

在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)誕生之前，面向嵌入式軟件開(kāi)發(fā)必須要面向處理器直接編寫(xiě)，系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件分不開(kāi)。一旦更換了硬件環(huán)境，軟件應(yīng)用就無(wú)法運(yùn)行了，這極大的限制了嵌入式軟件的知識(shí)創(chuàng)新和產(chǎn)品化。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)將CPU時(shí)間、中斷、I/O等資源打包之后，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)接口，這就實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)與硬件環(huán)境的相互獨(dú)立，解決了嵌入式軟件開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的難題，為嵌入式軟件的產(chǎn)品化和市場(chǎng)化掃清了障礙，奠定了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)。

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的誕生，大大改善了代碼的可移植性，可以說(shuō)改變了整個(gè)嵌入式工業(yè)。今天，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)已經(jīng)是嵌入式軟件的基礎(chǔ)核心，不僅是運(yùn)行平臺(tái)，更是開(kāi)發(fā)平臺(tái)。比如，大名鼎鼎的蘋(píng)果公司的車載系統(tǒng)CarPlay，其實(shí)只是在一款名為QNX的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)上發(fā)開(kāi)的用戶界面而已。

幾乎所有的尖端控制技術(shù)，都離不開(kāi)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，只是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與微處理器緊密集成，大多數(shù)情況下都是“隱形”的。我們對(duì)提供用戶界面的操作系統(tǒng)有很多的認(rèn)識(shí)，但是，實(shí)際上實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的操作權(quán)限遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于應(yīng)用層的操作系統(tǒng)。

我國(guó)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)興衰

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)大多是開(kāi)源的，我國(guó)對(duì)于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)技術(shù)的研究和應(yīng)用也曾非常廣泛。當(dāng)手機(jī)還是功能機(jī)的時(shí)候，中興、大唐等主要廠商均開(kāi)展過(guò)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)研究。另外，北京凱思昊鵬軟件工程技術(shù)開(kāi)發(fā)的HOPEN實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)也曾被應(yīng)用在很多手機(jī)上，如熊貓EMOL98、CECT紫光920、聯(lián)想G900及NEC多款機(jī)型上。

隨著智能機(jī)對(duì)功能機(jī)的替代，尤其是多核C PU的快速普及，生態(tài)體系完善的Android和iOS在應(yīng)用層一統(tǒng)江湖，而底層的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)直接隱身在處理器芯片內(nèi)部，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為獨(dú)立產(chǎn)品的市場(chǎng)已不存在。在高通芯片和MTK芯片的應(yīng)用大潮之下，我國(guó)大陸的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)技術(shù)被踢出了游戲。近年來(lái)，隨著國(guó)產(chǎn)處理器芯片技術(shù)的進(jìn)步，我們也許有望看到自主的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)再度卷土重來(lái)。