MS-RTOS

概述

MS-RTOS(Micro Safe RTOS)是翼辉信息设计的一款面向未来的安全实时操作系统,主要面向小型物联网设备端的应用。其最大的特点是开创性地在没有 MMU 和资源受限的 MCU上也能支持多进程与动态装载技术。使得应用与系统能分离开发、独立升级。MS-RTOS 支持内核空间内存保护(应用程序通过 syscall 访问内核),使得内核有着非常高的安全性。

MS-RTOS 在提供足够丰富功能的同时,保持了高效简洁的实现,对 ROM、RAM 消耗极低,特别适用于对硬件成本敏感、安全性要求特别高的产品。与此同时翼辉信息提供了一套功能强大的集成开发环境 IDE,给开发者在各种开发阶段提供了强而有力的支撑。

MS-RTOS 在保证小内存消耗的同时采用了目前最先进的设计方法,彻底颠覆传统物联网节点开发方式,提高物联网节点安全性。符合未来 5G 时代万物互联的需求。

系统架构

功能特性

  • 多进程 —— 允许运行多个进程,进程用户代码工作在 CPU 用户态,通过系统调用(syscall)访问内核资源,利用 MPU 实现进程地址空间相互隔离。
  • 动态装载 —— 驱动与应用程序分离开发,应用与系统独立升级,应用程序直接在 FLASH 中运行(无需加载到 RAM 执行,节约 RAM,运行速度更快)。
  • 内核安全 —— 进程用户代码工作在 CPU 用户态,通过系统调用(syscall)进入内核, 保护内核不被进程破坏,利用 MPU 做到进程地址空间相互隔离, 进程影响范围最小化,掉电安全文件系统。
  • 体积小 —— 模块化设计,高度可配置(标准配置 FLASH:50KB,RAM:32KB,最小配置 FLASH:8KB,RAM:4KB)。
  • 硬实时 —— ns 级中断响应延迟,支持中断嵌套;基于优先级抢占式调度,调度时间确定;支持同优先级线程,时间片轮转 RR 和先来先服务 FIFO 调度;互斥量支持优先级继承,防止优先级翻转;进程切换零损耗。
  • 高效简洁、功能丰富 —— 内核实现高效简洁;丰富的任务间通信机制:信号量、互斥量 、消息队列、条件变量、事件标志组等;支持动态装载,支持多进程;内存管理;软件定时器;IO 系统;掉电安全文件系统;丰富的驱动框架,包括 UART、SPI、I2C、GPIO、CAN、TOUCH、LCD ……
  • 低功耗 —— 支持 Tick-less 技术,减少 Tick 中断;设备低功耗框架;系统空闲时 CPU 进入深度睡眠。
  • 高质量 —— 符合 MISRA C 2012 编程规范;白盒测试,内核代码分支覆盖率达 100%;可通过 IEC 61508 SIL3 认证。
  • 开发者友好 —— 一致的 API 设计,易于使用;丰富且详尽的开发文档;强大的集成开发环境;Shell 命令行;图形化内核行为分析;内核与应用图形化调试,多线程感知;内核与应用代码覆盖率分析;崩溃现场(寄存器、调用函数栈)分析;静态堆栈消耗量分析;完善的 C 库、C++ 运行时支持。

应用领域

  • 电力
  • 轨交
  • 汽车
  • 医疗
  • 航空航天
  • 工业自动化

学习平台

MS-RTOS IoT Pi 开发板

IoT Pi 是一块小巧的物联网开发板,开发者们通过 IoT Pi 除了可以掌握 MS-RTOS 的开发技能外,还可以学习到最前瞻的物联网开发技术。

IoT Pi 采用了主频高达 100MHz 的 Cortex-M4 处理器,拥有高达 512KB 的 FLASH 储存空间和 256KB 的 RAM 空间,保证流畅运行 MS-RTOS 和多个应用。IoT Pi 板载了 EEPROM 和 SD 卡插座,可用于储存数据和与 PC 机交互文件。而板载的 WiFi 模块,则能轻松实现 WiFi 无线联网功能。IoT Pi 板载了三个按键和三个 LED 及一个 USB 转串口,使用 USB 线供电的同时也能与 PC 机进行串口通信。此外,IoT Pi 引出了众多的 GPIO,可以方便地与外围模块(如 SSD1306 OLED)相连,大大提升了可玩性。

官方除了提供 IoT Pi 的 MS-RTOS BSP(板级支持包)外,还提供了众多的开源中间件,如 FAT 文件系统、ESP8266 网络库等,详见 MS-RTOS 开源仓库 https://github.com/MS-RTOS。开发者们只需要关心应用、发挥创意,快速完成产品原型。

同时,MS-RTOS 实现了 EdgerOS(下一代面向物联网和边缘计算的智能操作系统)的 SDDC(Smart device discovery and control protocol)协议,IoT Pi 通过板载的 WiFi 模块,即能与 EdgerOS 无缝连接,轻松实现远程智能控制。

MS-RTOS IoT Pi Pro 开发板

IoT Pi Pro 是一块功能丰富、性能强劲的物联网开发板,开发者们通过 IoT Pi Pro 除了可以掌握 MS-RTOS 的开发技能外,还可以学习到最前瞻的物联网开发技术和 GUI 图形界面技术。

IoT Pi Pro 采用了主频高达 400MHz 的 Cortex-M7 处理器,拥有高达 128KB+8MB 的 FLASH 储存空间和 1MB 的 RAM 空间,有效保证流畅运行 MS-RTOS 和多个应用。IoT Pi Pro 板载了 EEPROM 和 SD 卡插座,可用于储存数据和与 PC 机交互文件。而板载的 WiFi 模块,则能轻松实现 WiFi 无线联网功能。与 IoT Pi 相比,IoT Pi Pro 增加了一块显示效果出色、触摸灵敏的显示屏,可满足高端智能设备的人机交互需求。此外,IoT Pi Pro 兼容树莓派的扩展接口,可以方便地与各种外围模块相连,大大提升了可玩性。

资源链接

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