μC/OS的商業(yè)版Cesiμm RTOS，和FreeRTOS是嵌入式軟件領(lǐng)域流行的兩種實(shí)時(shí)內(nèi)核。雖然這兩款RTOS功能相似，并且具有可比較的執(zhí)行指標(biāo)，但它們都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，本文將分析一下其差異。

功能區(qū)別

Cesiμm RTOS和FreeRTOS的API之間存在比較大的差異。以信號(hào)量創(chuàng)建為例，F(xiàn)reeRTOS提供了下列對(duì)象創(chuàng)建函數(shù):

與信號(hào)量創(chuàng)建函數(shù)一樣，互斥信號(hào)量和隊(duì)列也使用類似的函數(shù)變體，而非一個(gè)統(tǒng)一的函數(shù)來創(chuàng)建這些內(nèi)核對(duì)象，導(dǎo)致用戶必須熟悉更多的API。

雖然FreeRTOS這些函數(shù)使得在應(yīng)用程序中查找相應(yīng)的信號(hào)量創(chuàng)建函數(shù)更容易，但用戶需要付出更多努力理解每個(gè)函數(shù)的具體用途。相反，使用Cesiμm RTOS，信號(hào)量或互斥量創(chuàng)建更簡單。

傳遞給函數(shù)的參數(shù)將決定用戶創(chuàng)建的對(duì)象類型。這種方法非常簡單，用戶不需要象FreeRTOS一樣，在調(diào)試時(shí)執(zhí)行多個(gè)重定向創(chuàng)建函數(shù)。

通過OSSemCreate()函數(shù)，根據(jù)參數(shù)值可以創(chuàng)建二值、計(jì)數(shù)或靜態(tài)信號(hào)量，設(shè)置初始計(jì)數(shù)并將信號(hào)量數(shù)據(jù)對(duì)象定義為靜態(tài)變量或非靜態(tài)變量。

通過傳入創(chuàng)建函數(shù)的不同參數(shù)，創(chuàng)建與FreeRTOS相同類型的對(duì)象，而無需為每個(gè)對(duì)象單獨(dú)提供函數(shù)。

從使用上講，Cesiμm RTOS的功能沒有缺失，但調(diào)試時(shí)需要了解、管理和維護(hù)的API更少。

調(diào)試特性

FreeRTOS中，信號(hào)量創(chuàng)建函數(shù)將映射到等效隊(duì)列函數(shù)實(shí)例中。例如:

隨著函數(shù)嵌套深度的增加，在調(diào)試期間跟蹤錯(cuò)誤將變得更加困難。而在Cesiμm RTOS中調(diào)試信號(hào)量、隊(duì)列或互斥信號(hào)量的創(chuàng)建更簡單，更容易找到故障點(diǎn)或錯(cuò)誤配置。

例如xSemaphoreTake()函數(shù)將調(diào)用xQueueSemaphoreTake()函數(shù)，后者將根據(jù)調(diào)用來自信號(hào)量還是隊(duì)列，實(shí)現(xiàn)后續(xù)操作。

額外的條件處理使函數(shù)在調(diào)試時(shí)的跟蹤更加復(fù)雜。相比之下，Cesiμm RTOS中的創(chuàng)建函數(shù)更直接、簡短，并且能更快的調(diào)試并識(shí)別問題。

在性能方面，兩者幾乎相同，但從開發(fā)人員的角度來看，Cesiμm RTOS代碼將更容易跟蹤。

特性區(qū)別

盡管兩個(gè)內(nèi)核提供的功能相似，但Cesiμm RTOS提供了更高的代碼質(zhì)量和一些獨(dú)特的特性。

其中包括更具描述性的錯(cuò)誤返回代碼、與現(xiàn)成的Cesiμm軟件棧的兼容性以及整體代碼的清潔度。

錯(cuò)誤返回碼

FreeRTOS函數(shù)返回碼非常簡單。通常會(huì)給出兩個(gè)返回代碼值給其調(diào)用API。大多數(shù)函數(shù)的返回值為pdPASS, pdFAIL, pdTRUE和pdFALSE。

對(duì)于描述性稍強(qiáng)的返回代碼，一些函數(shù)可能返回值errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_

MEMORY、errQUEUE_BLOCKED、errQUEUE_YIELD、errQUEUE_BLOCKED或errQUEUE_YIELD。

當(dāng)試圖檢測(cè)代碼以實(shí)現(xiàn)故障恢復(fù)或更復(fù)雜的錯(cuò)誤處理時(shí)，這些返回值無法提供更多詳細(xì)的反饋。

如vSemaphoreDelete()，這個(gè)函數(shù)調(diào)用了vQueueDelete()，其返回代碼是void，這使得測(cè)試該函數(shù)的結(jié)果是成功還是失敗變得很棘手。

相比之下，Cesiμm RTOS提供了豐富的錯(cuò)誤返回值和消息，供開發(fā)人員在API中使用。所有用戶調(diào)用的OS函數(shù)都提供了(OS_ERR *)類型參數(shù)。

該變量在執(zhí)行完成時(shí)被賦予一個(gè)值來反映成功或失敗的原因。這些細(xì)節(jié)可以提供更精確的調(diào)試體驗(yàn)。

當(dāng)調(diào)試一個(gè)大型應(yīng)用程序時(shí)，這個(gè)特性將顯著影響開發(fā)時(shí)間。

vSemaphoreDelete()的等效函數(shù)，在Cesiμm RTOS 為OSSemDel()，此函數(shù)接受(OS_ERR *)類型參數(shù)，該參數(shù)可以返回以下值之一。

支持的軟件棧

Cesiμm RTOS的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是其豐富的中間件支持。中間件與RTOS基于相同的規(guī)范設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)。使開發(fā)人員的學(xué)習(xí)體驗(yàn)更加順暢。

廣泛使的用FreeRTOS，也支持許多第三方軟件棧。然而，這些產(chǎn)品具有不同的代碼設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，使得產(chǎn)品集成更具挑戰(zhàn)性。開發(fā)人員不僅要學(xué)習(xí)新產(chǎn)品，還必須熟悉其代碼風(fēng)格。移植和集成工作更具挑戰(zhàn)性。Cesiμm RTOS全系列軟件產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了互操作性。這有助于加快開發(fā)人員在集成新軟件堆棧時(shí)的學(xué)習(xí)曲線。Cesiμm RTOS提供以下產(chǎn)品棧:

· 文件系統(tǒng)Cs/FS

· 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧Cs/NET，其中應(yīng)用協(xié)議如HTTP、DHCP等

· USB設(shè)備棧Cs/USBD

· USB主機(jī)棧Cs/USBH

· Modbus棧Cs/Modbus

此時(shí)，Cesiμm還支持SSL解決方案、圖形用戶接口和其他第三方產(chǎn)品。

潔凈的代碼

在查看代碼時(shí)，將代碼和注釋混合在一起時(shí)中，將很難將兩者分開并只關(guān)注其中一個(gè)。因此，Cesiμm RTOS代碼被劃分為左邊的代碼和右邊的注釋。當(dāng)然，這并沒有真正的改進(jìn)性能，完全是為了用戶體驗(yàn)。結(jié)構(gòu)越清晰，就越容易學(xué)習(xí)、使用和支持。這使得理解Cesiμm RTOS代碼更容易，從而節(jié)省了進(jìn)入開發(fā)階段的時(shí)間。

雖然FreeRTOS和Cesiμm RTOS解決方案在性能和功能上相似，但Cesium RTOS提供了的更佳的用戶體驗(yàn)。為應(yīng)用程序選擇最佳的RTOS涉及許多因素，例如性能、功能和可靠性。對(duì)開發(fā)人員來說，同樣重要的是精通RTOS特性所需的努力程度及其易用性(其中包括應(yīng)用程序調(diào)試，這是開發(fā)周期中經(jīng)常被忽視的階段)。

隨著應(yīng)用的增長，會(huì)添加新的特性集，整個(gè)項(xiàng)目的復(fù)雜性也會(huì)增加。Cesiμm RTOS內(nèi)置的用戶體驗(yàn)增強(qiáng)功能使用戶在復(fù)雜應(yīng)用程序中更高效，并幫助提高工作效率。







審核編輯：劉清