2025年推荐学习的20个RTOS
RTOS，通常称为嵌入式实时操作系统，它是智能家电、物联网设备、工业制造、汽车系统、航空系统等背后默默付出的英雄。毫不夸张地说，RTOS 广泛分布在地球的各个角落。
RTOS 最初的设计目标是为了更好地管理硬件资源，但随着时代的发展，RTOS 也支持越来越的功能。据不完全统计，全球有三千多种 RTOS，显然，并非所有的 RTOS 都是相同的，因此你需要了解它们，才能为你的项目选择最合适的 RTOS。毕竟，将可穿戴设备上使用的 RTOS 用到汽车上是不合适的。
本文将列出 20 个值得推荐的 RTOS，无论是学生还是工程师，在 2025 年都值得花些时间好好研究它们。
FreeRTOS
FreeRTOS 被广泛认为是最受欢迎的开源 RTOS，遵循 MIT 开源协议，能免费用于商业项目。自 2017 年以来由亚马逊拥有，它为各种处理器架构提供广泛的支持，是嵌入式系统和微控制器的一款简约而强大的 RTOS。
FreeRTOS 内核精简，极小的 ROM 与 RAM 占用，使其在资源极度受限的微控制器上也游刃有余，像低成本的 8 位、16 位单片机。任务调度灵活，提供抢占式、时间片轮转等多种调度方式，确保高优先级任务迅速执行。
SafeRTOS
SafeRTOS 是由 WHIS 团队创建的安全关键 RTOS，它基于 FreeRTOS 内核的功能模型，但并不是 FreeRTOS 内核。它专注于需要安全认证的应用，例如医疗、汽车和工业领域。
它获得了 IEC 61508 SIL3 和 ISO 26262 ASILD 等认证，由 TÜV SÜD 颁发，并以最小的资源利用率提供强大的可靠性和高性能。因此，它也是工业、汽车、医疗等行业的理想选择。同时，由于它基于 FreeRTOS 功能模型进行了调整，用户可以通过受支持的迁移路径无缝过渡到 SafeRTOS。
Zephyr
Zephyr 由 Linux Foundation 托管，得到了英特尔等众多半导体厂商的大力支持，近年来开源社区活跃度越来越高。Zephyr 注重安全性和多功能性，与不断发展的各种硬件环境的需求相一致，使其成为各种实时应用的有前途的选择。
Zephyr 支持多种硬件架构，包括 ARM（Cortex-A、Cortex-R 和 Cortex-M）、Intel x86、ARC、Nios II、Tensilica Xtensa、RISC-V、SPARC 和 MIPS。同时，由于 Zephyr 是开源和可扩展的，专为资源受限的设备进行了优化，支持从嵌入式传感器到完整的物联网系统。
RT-Thread
RT-Thread 是国内最早、最活跃的开源 RTOS 平台，它不仅拥有高可靠的 RTOS 内核，还有日志型高可靠文件系统、低功耗技术、Persimmon GUI 图形库、智能音频等，以及庞大的软件包生态。
目前，RT-Thread 已经成为市面上装机量最大（超 20 亿台）、开发者数量最多、软硬件生态最好的嵌入式操作系统之一，被广泛应用于智能家居、安防、工业车载、 穿戴、智慧城市等众多行业领域。
OpenHarmony
OpenHarmony 是由开放原子开源基金会孵化及运营的开源操作系统，由于政策资源的倾斜，其发展前景光明，不容小觑。OpenHarmony 采用多内核设计，可根据设备的资源限制选择 Linux 或 LiteOS 等不同内核，内核抽象层（KAL）隐藏了内核实现的差异，为上层提供基本的内核能力，包括进程和线程管理、内存管理、文件系统、网络管理和外设管理等。
OpenHarmony 适用于多种场景，如智能家居、智能穿戴、智能交通、智能制造等领域，目前已经在多个行业实现商业化应用。
OpenVela
OpenVela 是小米公司自研并开源的物联网嵌入式操作系统，其设计注重模块化与可扩展性，能灵活适应多样的物联网应用场景，支持从仅配备 32K RAM 的微型 BLE 模块到拥有 256M RAM 的智能音箱等多种硬件配置。
OpenVela 基于 Apache NuttX 内核，该内核的最大特点是高度兼容 POSIX 接口，这意味着在其他标准操作系统上开发的软件可以轻松迁移到 OpenVela，几乎无需额外工作。
OpenEuler Embedded
广义来说，OpenEuler 是一款开源、免费的 Linux 发行版操作系统，拥有活跃的社区。它的前身是华为 EulerOS 系统，在捐献给开放原子开源基金会后，得到了新的发展。
OpenEuler Embedded 是指 OpenEuler 在嵌入式场景下的 Linux 版本，它基于 Yocto 项目的构建系统，可通过精细的组件定制机制，根据目标硬件的资源状况和应用的功能需求，精确地选择要包含在最终镜像中的软件组件，构建出高度精简且功能针对性强的嵌入式系统。
OpenEuler Embedded 支持嵌入式虚拟化弹性底座、openAMP 轻量化混合部署方案，可以在 Linux 系统上实现硬实时任务的调度和执行，因此适用于工业控制、机器人、物联网等多种嵌入式应用场景。
Keil RTX
Keil RTX 是一款免费使用的 RTOS，专为 ARM Cortex-M 设备定制。它为开发人员提供了一个结构良好且高效的平台，支持多任务处理，具有灵活的调度功能 – 包括循环、抢占和协同等算法，以及低中断延迟。
Keil RTX 还支持一系列同步机制，如邮箱、信号量、互斥锁和定时器，用于多线程和线程安全操作。它还可以在 MDK-ARM 中进行内核感知调试。
VxWorks
VxWorks 不是开源的，而是一个商业 RTOS。它支持许多 CPU 架构，包括 AMD、Intel、POWER、ARM 和 RISC-V，支持多核非对称多处理（AMP）、对称多处理（SMP）、混合模式和多操作系统配置。
VxWorks 有着超高的实时性能，任务调度的延迟极低，在通信、航空航天这类对响应速度要求苛刻的领域备受青睐。无论是高端的航空机载计算机，还是工业通信基站主控板，都能稳定适配。
embOS
embOS 由德国公司 Segger 开发的 RTOS，该公司专注于嵌入式系统调试设备。embOS 的主要重点是工业和汽车应用，它具有零中断延迟、最小内存消耗和优化的高速 RAM 和 ROM 使用。它还可以在具有8位、16位和32位处理器的平台上使用，因此在不同的 CPU 上具有很高的可移植性。
ThreadX
ThreadX 是专为嵌入式物联网应用定制的高级 RTOS，2023年微软 Azure 将其在 MIT 许可证下开源，并捐赠给 Eclipse 基金会。它是最受欢迎的 RTOS之一，在全球数十亿产品中部署，并广泛用于从消费设备到医疗电子和工业控制等各种应用。
ThreadX 以超紧凑的内核闻名，开源且免费，极小的代码尺寸适配资源匮乏的嵌入式设备，哪怕是存储容量仅几十 KB 的单片机。它的线程调度极为高效，能在瞬间切换线程，维持多线程协同运作，确保实时性任务即刻执行，比如小型传感器实时数据采集与传输任务。
eCos
eCos 作为开源的嵌入式操作系统，最大亮点是高度可配置性。开发者依据目标设备的资源状况，像内存大小、处理器性能，灵活调整系统组件，精准打造贴合项目需求的定制系统。它跨平台能力优异，适配多种处理器架构，降低硬件选型局限。在网络设备领域，如小型家用路由器，利用其开源特性可按需优化网络协议栈；工业自动化场景里，也能配合不同传感器、执行器灵活裁剪，实现高效稳定运行。
Nucleus RTOS
Nucleus RTOS 是商业操作系统，有着卓越的性能表现。它的内核高效，任务调度算法先进，在复杂任务场景下，依然能保障关键任务实时响应，因此常用于航空航天、国防等高要求领域。系统稳定性极强，历经长时间严苛测试，可承受极端环境与复杂工况。配套丰富的中间件与驱动库，无论是飞行器的飞控系统，还是国防装备的监控模块，都能借助这些资源加速项目落地，不过商业属性意味着成本考量不可忽视。
µC/OS
µC/OS（Micrium OS）是经典的 RTOS，代码清晰易懂，学习门槛较低，对于初涉嵌入式领域的开发者十分友好。虽然随着其他 RTOS 的崛起，µC/OS 活跃度和市场占有率大幅下降，但由于其内核小巧、资源占用少，可在 8 位、16 位等低端微控制器上顺畅运行，因此依然广泛应用于工业控制的小型 PLC、智能家居的简易控制模块。
µC/OS 支持多任务管理，任务切换迅速，能精准把控任务优先级，保障实时性任务优先执行。配套的文档与教程丰富，开发者遇到难题时，容易从官方资料中找到解决方案。
QNX
QNX 广泛应用于汽车和工业控制领域，以其实时性能和可靠性而闻名。其在汽车电子领域表现卓越，据统计，超 70% 的中国智能汽车仪表 OS 市场被它占据。
微内核架构让系统组件相互隔离，即便某个部分出错，也不致引发系统崩溃，极大提升可靠性。实时响应速度极快，能瞬间处理汽车上繁多的传感器数据，像车速、胎压监测，保障驾驶安全。经过严苛的汽车行业标准认证，符合功能安全要求，为汽车智能化升级持续护航。
LynxOS
LynxOS 是美国 Lynx Software 推出的一款应用于嵌入式系统上的类 Unix 实时操作系统。虽然 LynxOS 是一种 Linux 兼容操作系统，但它却是硬实时的。
LynxOS 在航空航天、国防工业、电信系统中一直很受欢迎，专注于虚拟化技术。
PikeOS
PikeOS 是一款为工业和汽车市场创建的商业 RTOS，也是一款专为实现最高功能与信息安全而设计的分离内核实时操作系统。PikeOS 技术已通过多项认证标准，包括 DO-178C、IEC 61508、EN 50128、EN 50657 和 ISO 26262。
Integrity RTOS
Integrity RTOS 是 Green Hills Software 公司开发的一款安全、可靠的实时操作系统，它是商业操作系统，主打高安全性与可靠性。采用分区保护技术，把系统分割成不同安全区域，阻止错误蔓延，防止恶意入侵，这在航空航天、国防等不容出错的领域至关重要。
Integrity RTOS 实时性能强劲，任务调度精确无误，能快速处理海量数据与复杂指令，保障关键系统稳定运转。历经多轮严苛安全认证，符合国际顶尖安全标准，为高端安全关键型应用筑牢坚实防线，当然，高昂的授权费用匹配其高端定位。
RTEMS
RTEMS 最早是美国用于导弹控制的 RTOS，后来开源了。RTEMS 系统具有出色的实时性能，可媲美 VxWorks。其功能模块很全，包括任务管理和调度、同步与通信、虚拟文件系统、内存管理、中断管理、IO框架等，接口很丰富，支持3套 API（RTEMS、POSIX、ITRON）。
TizenRT
TizenRT 是由三星公司维护的一个轻量级实时操作系统（RTOS）平台，专门针对低功耗和低端物联网设备设计。该项目的目的是简化物联网开发过程，并提供强大的功能集以支持各种硬件平台。
和小米 OpenVela 一样，TizenRT 也是一个基于 NuttX 内核的项目。