一個(gè)國產(chǎn)操作系統(tǒng)的進(jìn)擊之路

近幾年來，國產(chǎn)CPU芯片發(fā)展勢頭良好，龍芯、兆芯、鯤鵬、飛騰、海光、申威等國產(chǎn)處理器的發(fā)布，填補(bǔ)了國內(nèi)“缺處理器芯片”的空白。遺憾的是國內(nèi)還沒有一款在市場“能打”的國產(chǎn)操作系統(tǒng)，還在經(jīng)過過去十多年的發(fā)展，國產(chǎn)操作系統(tǒng)也取得了一定的進(jìn)展，涌現(xiàn)出來了不少操作系統(tǒng)，比如紅旗系統(tǒng)、中標(biāo)麒麟、深度操作系統(tǒng)、優(yōu)麒麟、AliOS、華為鴻蒙、RT-Thread等等。

目前國產(chǎn)操作系統(tǒng)雖然看起來品牌很多，但其實(shí)在市場上的占有率還不高，據(jù)statcounter的統(tǒng)計(jì)，截止到2020年11月，國內(nèi)操作系統(tǒng)的市場占有率以Android的48.56%為最高，其次為Windows、iOS和OSX，國產(chǎn)操作系統(tǒng)應(yīng)該被劃入了其他類別了，市場份額不足3.91%。

圖：國內(nèi)操作系統(tǒng)市場份額占比。（數(shù)據(jù)來源：Statcounter）

不過好消息是，國產(chǎn)操作系統(tǒng)的市場份額在逐步提升之中，比如物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)RT-Thread。在不久前的RT-Thread開發(fā)者大會上，據(jù)RT-Thread COO鄒誠透露，RT-Thread的裝機(jī)量已經(jīng)超過6億，截止到開發(fā)者大會期間應(yīng)該已經(jīng)接近8億了，他特意指出，因?yàn)镽T-Thread是一個(gè)完全開源的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，用戶不需要告知RT-Thread就可以直接使用或者修后使用該系統(tǒng)，所以實(shí)際的裝機(jī)量可能還要大于這個(gè)數(shù)字。

值得一提的是，RT-Thread已經(jīng)得到了80多家芯片原廠的支持，其中原生搭載的超過30家，在安防、無線連接、消費(fèi)電子、大工業(yè)等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域都有應(yīng)用。在開發(fā)者社區(qū)方面，RT-Thread在CSDN擁有2萬粉絲，年新增文章為1992篇，四倍于同行。在開發(fā)者數(shù)量方面，據(jù)鄒誠介紹，已經(jīng)接近12萬了，而且這個(gè)數(shù)量在不斷增長中。

更值得關(guān)注的是，目前RT-Thread正在加快海外運(yùn)營部署，已設(shè)立海外分部，其海外社區(qū)開發(fā)者已有3000人。此外，RT-Thread正在同RISC-V基金會洽談戰(zhàn)略合作，并已成為ST的全球戰(zhàn)略合作伙伴。

RT-Thread能取得今天的成績，與其創(chuàng)始人和RT-Thread團(tuán)隊(duì)的的堅(jiān)持是分不開的，從RT-Thread在2006年發(fā)布的第0.1.0版本開始，到現(xiàn)在已經(jīng)過去了15年。那么RT-Thread是如何一步步走到今天的呢？

RT-Thread的起源與發(fā)展

據(jù)RT-Thread的創(chuàng)始人熊譜翔之前的敘述，他在大學(xué)的時(shí)候就對各種軟件很感興趣，并接觸到了Linux系統(tǒng)，畢業(yè)后的工作也基本都是與嵌入式設(shè)備打交道，從最初在上海貝爾阿爾卡特時(shí)的VxWorks，到后來的NucleusPlus/ThreadX，可以說基本處于嵌入式設(shè)備及實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)環(huán)境中。

圖：RT-Thread的創(chuàng)始人熊譜翔。

后來，因?yàn)榕笥秧?xiàng)目的緣故，熊譜翔在2005年的時(shí)候動(dòng)了自己寫一個(gè)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的念頭。談到這個(gè)念頭的起因，他表示，當(dāng)時(shí)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)主要有三類：一是商業(yè)的VxWorks，價(jià)格昂貴，個(gè)人一般情況下是不會使用的；二是開源的ecos、rtems等，這類開源操作系統(tǒng)對編譯器依賴性太強(qiáng)，導(dǎo)致使用硬件仿真器很不方便。另外ecos的C++代碼對編譯器會更挑；而rtems其實(shí)是一套相對龐大的系統(tǒng)，對于小資源的芯片（例如微控制器類芯片）資源占有太過厲害；三是版開源的商業(yè)性ucos-ii操作系統(tǒng)，其實(shí)ucos-ii在國內(nèi)用得非常多，該系統(tǒng)功能簡單，基本上可以認(rèn)為是一個(gè)實(shí)時(shí)核心。

但是，由于熊譜翔當(dāng)時(shí)已經(jīng)習(xí)慣了Linux/Unix的代碼風(fēng)格，對ucos-ii的代碼風(fēng)格極為強(qiáng)烈的不習(xí)慣，因此，他有了一種想自己寫一個(gè)操作系統(tǒng)的念頭，自己編寫一個(gè)開放、開源的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)最好是簡單、小巧、開放的。

有了這個(gè)念頭后，在個(gè)人興趣和項(xiàng)目需求的驅(qū)動(dòng)下，熊譜翔終于自己動(dòng)手寫了一個(gè)RTOS，并在2006年初，發(fā)布了RT-Thread的第一個(gè)內(nèi)核版本且將其開源了。

圖：RT-Thread的發(fā)展歷程。

其實(shí)，RT-Thread的發(fā)展并非一帆風(fēng)順，RT-Thread操作系統(tǒng)社區(qū)在2006年剛剛創(chuàng)辦時(shí)，還僅僅是一個(gè)創(chuàng)始人熊譜翔利用業(yè)余時(shí)間維護(hù)系統(tǒng)更新的愛好者社區(qū)。

而當(dāng)時(shí)RT-Thread僅僅只是一個(gè)RTOS內(nèi)核，基本上沒有什么人關(guān)注。只有他一個(gè)人憑借著自己的興趣在不斷去做不同平臺的移植，及功能的完善工作。為了吸引更多人的關(guān)注，熊譜翔也不時(shí)舉辦一些社區(qū)活動(dòng)，這些活動(dòng)大都是一些愛好者在漢堡王、KFC之類的地方聚會交流，費(fèi)用一般都是AA的。他記得最為慘淡的時(shí)候是聚會時(shí)只有兩個(gè)人參加，其中一個(gè)還是自己。

但付出總會有回報(bào)，在熊譜翔長時(shí)間的堅(jiān)持和付出下，RT-Thread開始有了一些支持者，然后不斷有開發(fā)者加入其中，并貢獻(xiàn)代碼。

隨后，RT-Thread也迎來了發(fā)展契機(jī)，那就是Arm Cortex M3的出現(xiàn)，讓開源的RT-Thread走上了新的階段，此時(shí)的RT-Thread已不再只是一個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核了，包括了Shell、文件系統(tǒng)及TCP/IP協(xié)議棧等，憑借低資源占用、功能豐富吸引了大批的用戶。

時(shí)間來到了2011年，在RT-Thread發(fā)布最初的版本6年后，終于迎來了其第一個(gè)穩(wěn)定版本1.0.0版本。

在2015年時(shí)，熊譜翔做了一個(gè)人生中的大決定，那就是離職創(chuàng)業(yè)，將RT-Thread操作系統(tǒng)的運(yùn)營與商業(yè)化作為終極目標(biāo)，這則消息在當(dāng)時(shí)成了RT-Thread愛好者之中的大事件。

此后，RT-Thread也正是步入了發(fā)展的快車道。

2017年，RT-Thread 3.0.0發(fā)布，并定下IoT OS的戰(zhàn)略；

2018年，RT-Thread 4.0.0發(fā)布，支持更多芯片、開發(fā)板、云等，也逐步向生態(tài)走得更遠(yuǎn)更廣，僅1年。

2019年，雖然沒做大版本發(fā)布，但卻開始走向新的領(lǐng)域。

2020年，發(fā)布RT-Thread Smart混合微內(nèi)核操作系統(tǒng)；推出的名為“湃心”PersimWear的商業(yè)授權(quán)OS平臺；以及推出了邊緣AI開發(fā)套件等等。

RT-Thread的商業(yè)化探索

任何一家公司要想健康長期穩(wěn)定地發(fā)展下去的話，就一定離不開商業(yè)化，離不開盈利，不然不可能長久運(yùn)營下去，開源的公司也不例外。

因此，從今年開始，RT-Thread也開始了一些商業(yè)化的嘗試，比如推出了商業(yè)版的“湃心”PersimWear穿戴操作系統(tǒng)，以及即將要推出的微內(nèi)核商用版系統(tǒng)，“因?yàn)槲?nèi)核的技術(shù)門檻等各方面的要求比較高，真正到商用水平和行業(yè)普及還需要時(shí)間，因此可能會稍微晚一點(diǎn)推出，此外，我們也會針對工業(yè)自動(dòng)化、國防、軍工等領(lǐng)域有越來越多的商業(yè)化產(chǎn)品推出來?！编u誠在接受媒體采訪時(shí)表示。

圖：RT-Thread COO鄒誠。

對于湃心OS，RT-Thread研發(fā)總監(jiān)朱天龍做了詳細(xì)的介紹，湃心OS的最底層是RT-Thread核心的內(nèi)核，使用的是RT-Thread開源的版本，中間中下層是操作系統(tǒng)的平臺層的模塊，包括GUI引擎，通訊組件，存儲類工具，其為系統(tǒng)提供的核心底層的中間件比RT-Thread高級，中上層是整個(gè)應(yīng)用程序的框架，支撐各種應(yīng)用，最上面的應(yīng)用層集成了常見的應(yīng)用，如健康類、表盤切換類、運(yùn)動(dòng)類，RT-Thread提供全套的開發(fā)工具，以保證產(chǎn)品快速開發(fā)。

湃心有五個(gè)值得關(guān)注的特色：一是采用了RT-Thread第四代柿餅GUI，支持多點(diǎn)觸摸，圖形效果更加炫酷，同時(shí)可以支持矢量的圖形庫，可以適配GPU；二是小程序的開發(fā)模式跟微信類似，使用JS開發(fā)語言，用戶基于JS很容易做中間件，開發(fā)非常快，而高級語言在編程語言更加順手；三是應(yīng)用開發(fā)模式支持應(yīng)用商店，能夠?qū)崿F(xiàn)極速的安裝，甚至感知不到安裝的過程，其應(yīng)用開發(fā)支持國際化，目前支持70種語言；四是除JS外，提供了MVVM應(yīng)用開發(fā)框架，用戶可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用界面開發(fā)和業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)之間互相解耦，通過MVVM的平臺支持，用戶不用寫任何更新界面的邏輯，界面會隨著數(shù)據(jù)變化而自動(dòng)變化，可以實(shí)現(xiàn)測試的分離，即無需用戶交互測試，可以很快地自動(dòng)化完成；五是跨平臺能力，即軟件可以做到開發(fā)一次即可在任意平臺運(yùn)行，這個(gè)主要是基于RT-Thread開源的資源，整個(gè)湃心OS可以跑在普通的MCU、MPU等應(yīng)用，并且可以在模擬環(huán)境中開發(fā)整個(gè)產(chǎn)品。

圖：RT-Thread研發(fā)總監(jiān)朱天龍。

朱天龍還特別介紹了湃心OS的一些創(chuàng)新組件，包括消息管理引擎EMQ、數(shù)據(jù)管理的組件，以及針對穿戴場景集成的數(shù)據(jù)庫功能等。

他同時(shí)還透露，2021年湃心OS還會持續(xù)演進(jìn)，Q1將會發(fā)布湃心的Studio IDE、Q2會啟動(dòng)在線應(yīng)用商店、Q3將會上線移動(dòng)支付和視頻通話等功能。

鄒誠坦承，商業(yè)化的OS只是RT-Thread商業(yè)化探索的一部分而已，未來還會有很多的模式探索，比如應(yīng)用生態(tài)和應(yīng)用商店，流量分成等?！捌鋵?shí)我們不僅是做操作系統(tǒng)，我們更是一個(gè)核心軟件的供應(yīng)商或服務(wù)商。我們不僅做底層的操作系統(tǒng)，也提供各種組件?！彼麖?qiáng)調(diào)。

無生態(tài)不OS

一款操作系統(tǒng)必然需要開發(fā)者使用和認(rèn)可，并幫助開發(fā)基于這個(gè)系統(tǒng)的不同應(yīng)用，脫離了生態(tài)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)就僅僅是一款軟件、一項(xiàng)產(chǎn)品而已，無法成就一個(gè)操作系統(tǒng)。這就是常說的“無生態(tài)不OS”。

RT-Thread在生態(tài)構(gòu)建方面也一直不遺余力，從熊譜翔最初的AA制聚會中就能看出RT-Thread對開發(fā)者的重視，對生態(tài)的重視。

從本次開發(fā)者大會上，IP供應(yīng)商Arm、芯片公司中科藍(lán)訊、專業(yè)定位服務(wù)供應(yīng)商維智科技、以及源代碼分析工具供應(yīng)商鑒釋科技悉數(shù)到場分享就可見RT-Thread與合作伙伴的關(guān)系之緊密。

鄒誠在分享中表示，RT-Thread在生態(tài)建設(shè)方面也做了不少工作，比如內(nèi)容開發(fā)方面，目前已經(jīng)有3本關(guān)于RT-Thread開發(fā)的中文書籍，及1本英文版的開發(fā)書籍，方便海外的開發(fā)者通過書籍渠道接觸了解RT-Thread。

在粉絲運(yùn)營方面，有微信公眾號、B站、CSDN社區(qū)，以及海外的一些社交網(wǎng)絡(luò)，加起來超過了10萬的粉絲。

在軟件生態(tài)方面，RT-Thread有豐富的開發(fā)工具、應(yīng)用接口兼容、300多個(gè)軟件包、優(yōu)質(zhì)的SDK/API，以及豐富的關(guān)鍵組件等。方便工程師使用和開發(fā)調(diào)試。

結(jié)語

市場上國產(chǎn)的操作系統(tǒng)有很多，采用的技術(shù)也各不相同，但是具備核心生態(tài)的操作系統(tǒng)體系目前卻并不多，有人說Windows之所以強(qiáng)大，是因?yàn)樗蟹浅Ｍ晟频墓ぞ哝?，讓開發(fā)者能夠輕松方便地開發(fā)應(yīng)用，也有人說iOS之所以受開發(fā)者歡迎，因?yàn)楹芏嚅_發(fā)者通過發(fā)布App真正賺到錢了。RT-Thread目前在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)算是一個(gè)領(lǐng)先者了，希望它能夠越做越好，也希望能夠有更多的開發(fā)者能夠通過它真正賺到錢。