构筑无所不在计算的基础 —TRON技术体系结构

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■ 东京大学教授 日本泛在网络计算环境研究所所长 坂村健

■ 日本泛在网络计算环境研究所中国室室长 梁 青

一、TRON 与T-Engine

TRON（The Real-time Operating system Nucleus）是由日本东京大学坂村健博士于1984年提出的计算机操作系统规范，目的是想构筑一种理想的计算机结构，实现新的计算体系——“普遍存在的计算环境”，亦称“泛在计算环境”。 所谓“泛在计算环境”是指将微型计算机嵌入到日常生活中的所有机器、设备、工具中，通过网络相互通信，协调运行，以实现高度计算机化的社会环境。为了使计算机嵌入到包括移动通信器等在内的各种机器中，需要这种计算机结构必须小型化并有很好的实时性能。为此，1984年坂村健提倡由产业界与学术界联合启动了“TRON项目计划”。

“TRON项目计划”推行了20年，先后推出了ITRON （嵌入式系统用实时操作系统规范）、JTRON（Java与ITRON的混合操作系统规范）、BTRON（计算机及手机信息终端等最终客户直接操作的操作系统规范体系）、CTRON （以通信控制及信息处理为目的的操作系统接口规范）及TRON HMI（面向各种电子机器的人机界面标准）等规范。

由于用TRON作为实时操作系统的嵌入式计算机结构的实时性能超群（与PC机相比实时响应速度要快1000倍），被广泛应用于汽车电子、移动电话、传真机、电视机、录像机、数码相机和其他数字家电等多个领域，成为低价高性能嵌入式系统的典范。将来也有可能成为卫星控制、工业控制、医疗器械等领域的重要技术。

“TRON项目计划”为了向世界推广,一直采用自由开源、“弱标准化”的方针，也曾经出现过多种版本的开发环境及操作系统式样。随着嵌入式系统的高功能、网络化、高度HMI化，软件开发和调试都变得非常复杂。TRON相关软件的可移植性、可重用性出现了问题。加之嵌入软件开发技术人员严重不足，缺乏可以兼容的软件中间件。

为了实现更为理想的实时操作系统的嵌入式计算结构，TRON项目计划开始了一次新的革命——启动了T-Engine项目计划。

“T-Engine”(T引擎)是为在短时间内高效开发实时嵌入式系统而设计的，由标准化硬件结构（T-Engine）与标准开源实时操作系统核心（T-Kernel）组成的嵌入式系统的开放式标准平台。

在T-Engine开发过程中，搭载的CPU为可变的，而规定了其他硬件结构规范、操作系统核心界面规范、对象数据格式规范等要素，使TRON在标准化的基础结构上，具备充分的外围资源及开发环境。这个开放式标准平台结构的最大目标是将CPU从基础结构中独立出来，使在T-Kernel上开发的中间件可不依存于CPU结构而移植。

通过使用丰富的中间件，可以做到大幅度缩短应用系统开发时间及降低成本；通过使用高质量的硬件和软件，可方便地进行调试；在小批量生产时可照原样开发平台；系统既稳定、尺寸又小，很容易使其直接成为商品，可在很短时间内投向市场。

为将T-Engine这种体系结构向世界推广，2002年成立了T-Engine论坛,已经在全世界拥有470家会员公司（截至2004年11月）。

二、T-Engine基础结构

T-Engine由硬件和软件环境组成，其中软件环境又包括设备驱动、中间件、开发环境、安全系统等部分，是一个完整的嵌入式计算平台系统。

1.  T-Engine 硬件结构规范

根据应用范围，T-Engine硬件平台分为以下4个系列产品。

■ 标准T-Engine（标准T引擎）

面向便携型信息机器及高功能手机电话等，软件规模比较大，且硬件资源也较丰富的嵌入式机器的开发平台。T-Kernel与MMU一起运行。

■ μT-Engine（微型T引擎）

面向家电及计量测绘机器等，软件规模较小的嵌入式开发平台，T-Kernel可以以没有MMU的模式运行，主要是为了进行机器控制的开发用平台，用于可移动信息机器、家用电气及计量测绘机器等的设计开发。

■ nT-Engine（微毫T引擎）

用于照明器具、开关、锁、阀门等小型家电机器中使用的硬币大小的嵌入式机器平台。

■ pT-Engine （微微T引擎）

为了在传感器节点及静止物体控制中使用的单个芯片机器的平台。它根据低耗电型的无线协议进行数据的收发，可以组装到泛在计算环境的所有物品中。

来源：HaveFunInLinux