嵌入式作業系統風雲錄：曆史演進與物聯網未來導讀

preface　前　言

我是在1994年正式進入嵌入式系統這個領域的，之前10年，我雖然參與過工業自動化和通信裝置開發項目，但在當時，它們還不能算是真正意義上的嵌入式系統。可以這樣講，1994年之前我對實時多任務作業系統有一定的了解，但對嵌入式作業系統基本上是一無所知。20多年一路走過來，我與嵌入式系統和嵌入式作業系統結下了不解之緣。

寫作的初衷

本書最初的構想還要從2008年整理的一本小冊子《嵌入式系統文集》說起。就在那一年，我自己有了更多的可以自由支配的時間，于是我将前幾年撰寫的20餘篇文章整理成文集，并印刷了一小批送給我的朋友，這算是本書的雛形。

2011年，我在桂林參加飛思卡爾大學計劃的交流會，期間我做了一個題為“嵌入式系統：以變應變、未來無限”的發言。聽了我的發言，同去參會的電子工業出版社的一位編輯就建議我寫一本關于嵌入式作業系統曆史的書籍。之後，他還很熱情地寄給我一本吳軍寫的《浪潮之巅》。這位朋友的鼓勵是我寫成本書的一個推動力。

2013年下半年，與非網的劉福鋒和高揚兩位主編找到我，希望我能寫一個介紹嵌入式作業系統發展曆史的系列文章。經過構思，我前後花2個月時間完成了12篇文章，并于2014年1～3月在與非網“嵌入式作業系統史話”欄目上發表。這些文章受到了業内人士的普遍好評，也讓初學者弄清楚了嵌入式作業系統的概念和産品變遷曆史。這一次的系列文章讓我對嵌入式作業系統曆史的知識積累更加豐富，也讓我确定了撰寫嵌入式作業系統風雲錄圖書的計劃。

2014年中期，我把與非網文章的連結發給了對嵌入式linux很感興趣的張國強先生，當時他是機械工業出版社華章公司的策劃編輯。他很熱情地邀請我寫一本嵌入式作業系統科技史的圖書。于是寫這本書就到了水到渠成的時候。此外，我确信物聯網作業系統将是嵌入式作業系統的發展方向之一，這也是我下定決心寫本書的原因之一。而在2013年年底寫“嵌入式os的未來”這篇文章的時候，我隻是預感到物聯網作業系統可能成為嵌入式産業界未來關注的方向。

本書的内容

本書共15章，包括史話、技術、應用、商業模式和發展幾大部分内容。書中全面回顧了嵌入式作業系統的演進曆史，主流的嵌入式作業系統的技術特點、成長曆程以及背後的商業故事，展望了嵌入式作業系統未來的技術路徑、市場發展趨勢和物聯網時代的新機遇。本書以時間為軸，講述了從rtos、開源嵌入式作業系統到物聯網作業系統的發展曆程；以技術為視角，剖析了嵌入式作業系統的實時性、安全性和雲計算等重要技術；從手機、通信、汽車和可穿戴裝置幾個市場角度讨論了嵌入式作業系統的應用，從嵌入式作業系統知識産權的角度讨論了商業模式的問題。嵌入式作業系統起源于北美，主要的創新也來自北美，但近年來，歐洲和亞洲的嵌入式作業系統發展也頗具特色，潛力無限，是以本書也以極大的熱情關注了歐亞市場。

緻謝

早在1988年我在北航計算機應用專業攻讀研究所學生期間，田子鈞和莊梓新兩位導師就曾細心指導我對微處理器技術及其應用進行了深入的研究，這段經曆為我今後從事嵌入式系統工作打下了堅實的基礎。正如美國著名的嵌入式系統人士jack ganssle于2011年年底所說：“在微處理器出現之前，如果你想在電子産品中加入計算機，那将是一件極其困難的事情。而在今天，任何電子産品如果沒有嵌入智能，那将是無法想象的。”

真正引領我走入嵌入式作業系統大門的是jim ready和andre kobel。jim是技術專家和成功的創業者，他善于把握大方向。andre精于銷售和市場開發，他的幫助最為直接和有效。這兩位前輩給了我進入嵌入式作業系統領域的信心，借助于jim ready建立的ready system和microtec research公司的産品，我順暢地走上了嵌入式系統的研究道路。

2009年以後，我有幸與何立民教授在《單片機與嵌入式系統應用》雜志社共事。何老是中國單片機的開拓者之一，他靈活的思維、開放的思想，以及嚴謹的作風讓我受益匪淺。與何老等人共同建立的嵌入式系統聯誼會讓我有機會與高校嵌入式和物聯網專業方向的老師相識并交流，加上後來我自己親身參與高校的嵌入式和物聯網的教學工作，這些讓我對嵌入式系統的了解多了一個次元。

在學習和應用嵌入式作業系統的20多年中，許多學生、老師、企業和媒體界的朋友都給過我多方的幫助和支援，這裡無法一一細說，借本書出版之機，謹表達我最真摯的感謝！

本書在寫作過程中還得到了多位朋友的幫助，他們的貢獻讓本書的内容更加豐富，在這裡一并奉上我的衷心感謝！這些朋友是：我與microtec research和montavista合作時的老朋友jim ready，他給了我一些珍貴的史料，并為本書撰寫推薦序（jim現在在cadence公司工作，任軟體開發和業務發展集團的副總裁）；bill weinberg（bill曾在montavista和black duck工作，現在在osdl工作）和jun sun博士（jun曾在montavista和google工作）；micrium的jean labrosse和christian legare；麥克泰公司我的同僚江文瑞和張愛華；還有曾經在麥克泰公司實習的李少莆博士、黃武陵博士和王霞女士；北京理工大學馬忠梅副教授；中興成都研究所的鐘衛東總工程師；北京凱思昊鵬董事長顧玉良博士；rt-thread的創始人熊譜翔以及synopsys武漢研究中心的任蔚博士等人，麥克泰公司及其合作夥伴也給我提供了資料。

我還要感謝多年來科技媒體界朋友們的幫助和支援，尤其是嵌入式聯誼會的支援媒體（http://www.esbf.org.cn/），科技媒體在宣傳嵌入式作業系統上一直不遺餘力。

最後需要特别感謝的是我的家人，我的太太和兒子，他們傾力的支援才能讓本書得以順利完成。我太太幫助我審閱了全書，并幫助我精心梳理文字；我兒子何靈淵幫助我整理了文章。感謝他們的支援和了解，讓我能一直做我喜歡的事。

2016年2月23～25日，我通路了德國的紐倫堡，參加embedded world 2016會議和展覽。這個展覽中，全球著名的嵌入式作業系統、軟體和工具公司悉數登場。比如微軟展示了windows 10 for iot，arm示範了embed os和谷歌brillo，qnx展示了汽車電子應用，gree hills和卡巴斯基展示了安全作業系統，micrium展示了最新的創客版本—c/os for maker。現場我還看到了expresslogic、mentor graphic、windriver（在intel展位）等著名企業。歐洲enea和freertos，德國的segger、sysgo、euros也參加了展示，這些公司在歐洲市場都頗有名氣。此外還有更多從事嵌入式作業系統安全認證、測試服務和應用方案的中小企業也來到現場。150餘場技術報告中，許多都是嵌入式作業系統相關的内容，在歐洲物聯網和工業4.0發展浪潮中，嵌入式作業系統正在發揮着舉足輕重的作用。

嵌入式作業系統是一門軟硬結合、覆寫廣泛的應用和工程技術，在目前物聯網浪潮襲來之際，嵌入式作業系統再一次被推上了風口浪尖。我建立了www.hexiaoqing.net網站，将我過去20多年所寫的文章和會議發言的ppt，以及相關的資料全部放在上面，歡迎對嵌入式作業系統有興趣的朋友随時浏覽，也歡迎朋友們随時以任何方式與我交流和探讨。再次感謝大家！

何小慶

2016年4月20日

寫于北京海澱中關村

contents　目　錄

推薦序

前言

<a href="https://yq.aliyun.com/articles/83260" target="_blank">第1章　認識嵌入式作業系統</a>

什麼是嵌入式系統

什麼是嵌入式作業系統

嵌入式作業系統分類

嵌入式作業系統的應用

<a href="https://yq.aliyun.com/articles/83263" target="_blank">第2章　嵌入式作業系統的曆史</a>

vrtx：嵌入式作業系統的開拓者

嵌入式作業系統的“摩托”系

c/os的故事

風河—嵌入式作業系統的常青樹

嵌入式作業系統的紅花綠葉

<a href="https://yq.aliyun.com/articles/83268" target="_blank">第3章　開源的嵌入式作業系統</a>

開源軟體與嵌入式作業系統

嵌入式系統開源軟體的思考

建構你自己的linux

從montavista看嵌入式linux的發展

linux和android：誰更适合你           

第4章　it大佬的嵌入式作業系統夢

微軟嵌入式作業系統分析

arm：成長中的煩惱

如何看待谷歌的brillo os

第5章　歐洲的嵌入式作業系統

ose—來自北歐的rtos

安全作業系統—safertos

開源新兵freertos

第6章　亞洲的嵌入式作業系統

中日在發展嵌入式軟體上的不同思路

實時嵌入式作業系統toppers剖析

rt-thread的發展曆程

第7章　嵌入式linux作業系統

嵌入式linux的實時性技術

提高嵌入式linux時鐘精度的方式

嵌入式linux的動态電源管理技術

第8章　嵌入式系統安全

物聯網中的嵌入式安全

基于嵌入式作業系統的物聯網安全

豐田汽車召回事件給我們的啟示

第9章　嵌入式系統與雲計算

雲計算、物聯網和嵌入式系統

網際網路與物聯網協定

第10章　手機中的嵌入式作業系統

手機：嵌入式作業系統必争之地

手機設計挑戰嵌入式linux

第11章　嵌入式作業系統的應用

我與嵌入式通信産品開發

嵌入式linux在通信裝置中的應用

基于嵌入式linux的無線網絡裝置開發

汽車電子：群雄逐鹿的新戰場

第12章　嵌入式軟體的知識産權

嵌入式軟體的知識産權

談談freertos及其授權方式

第13章　嵌入式作業系統的發展

嵌入式作業系統的現狀和未來

android方興未艾

第14章　可穿戴裝置與嵌入式作業系統

可穿戴裝置市場回顧和展望

可穿戴裝置的作業系統

第15章　物聯網作業系統

什麼是物聯網作業系統

物聯網與開源軟體

物聯網作業系統的新進展

後記　我與嵌入式系統20年