4、嵌入式系统软件开发与Tock操作系统解析

嵌入式系统软件开发与Tock操作系统解析

1. 编程语言：C与Rust的较量

C语言以其速度快的特点，至今仍是编写操作系统的主要语言。然而，其安全性方面存在一定隐患。Mozilla基金会在开发Firefox浏览器时，就因性能问题选择用C/C++编写浏览器引擎，但这也带来了安全问题，即便遵循最佳开发模式，浏览器仍存在大量可被利用的代码。

2006年左右，Mozilla员工Graydon Hoare启动了一个个人项目，开发了名为Rust的编程语言，旨在从底层构建具有安全性的语言。2009年，Mozilla开始赞助该项目，并决定用Rust开发Firefox的新浏览器引擎Servo。起初，Rust使用运行时和垃圾回收器进行内存管理，与现代语言差异不大。

2020年，AWS、Google、Huawei、Microsoft和Mozilla共同成立了Rust基金会，以支持Rust的发展。同时，Ferrous Systems开始致力于认证Rust的功能安全编译器Ferrocene。为了追求速度，Rust放弃了原有的运行时，用强大的编译器在编译时管理内存，这使得Rust成为首个能直接与C/C++竞争并替代它们的语言。如今，像Redox和Tock这样的操作系统完全用Rust编写，不包含任何C代码。

Rust是一种低级或系统语言，具备高级语言的大部分特性，同时保持低内存占用、完全控制和快速性能。不过，它的学习曲线较陡，但C/C++对于初学者来说也并非友好的语言。

2. 裸机嵌入式编程

像AGC这样的嵌入式系统过去是非常特殊的低功耗计算机，用于控制硬件。运行在这些计算机上的软件大多是高度定制的，清楚知道要处理哪些硬件设备。因此，这些系统大多