μC/OS 版本演进过程 | uC/OS-II 和 uC/OS-III 有什么区别？

uC/OS 系列是由 Jean J. Labrosse 开发的一套嵌入式实时操作系统（RTOS），以其高质量源码和清晰的结构，在嵌入式教学和某些工业项目中有着广泛影响。该系统主要包含两个版本：uC/OS-II 和 uC/OS-III。

本文将带你了解这两个版本的发展背景、对比两者的核心差异，并给出在实际应用中的取舍建议。

演变历程

时间	版本	简要说明
1991	μC/OS（V1）	最初版本，用于 80x86 平台
1998	μC/OS-II（V2.00）	大幅重写，成为 RTOS 教学和商业应用的典范
2009	μC/OS-III（V3.00）	引入更多先进调度机制，结构模块化、支持扩展
2020	官方开源	uC/OS 系列项目陆续托管到 GitHub 上，源码开放（Apache 2.0 商业许可）

架构对比总览

特性	uC/OS-II	uC/OS-III
任务数	最多 64 个	理论无限制（由内存决定）
优先级机制	固定优先级，不可重复	支持相同优先级任务（时间片调度）
调度方式	抢占式，无时间片	抢占式 + 时间片轮转
中断嵌套	支持	支持（改进 ISR 架构）
多核支持	❌ 单核	✅ 多核（SMP）支持（实验性）
内核模块化	中等	更高（可选功能按需裁剪）
内核对象	结构简单	引入对象指针、内核对象控制块
动态创建任务	❌ 不支持	✅ 支持动态分配任务/队列
代码体积	小	大一些，但可裁剪
学习曲线	平缓，易学	稍陡，功能丰富但复杂
兼容性	与 uC/OS-III 不兼容	与 II 不兼容，API 变化大

核心差异详解

任务调度机制

• uC/OS-II：
  • 每个任务必须有唯一优先级（0 ~ 63）。
  • 高优先级任务永远抢占低优先级任务。
  • 没有时间片调度（即使两个任务逻辑上应该轮换）。
• uC/OS-III：
  • 允许多个任务使用相同优先级。
  • 引入 Round-Robin 时间片调度（可选）。
  • 更灵活，适合复杂系统任务调度。

内核对象和 API 改动

• uC/OS-III 引入了 统一的内核对象结构（如 OS_TCB、OS_SEM），支持动态创建/删除对象。
• API 变化较大，比如：
  • uC/OS-II 使用 OSTaskCreate()，而 uC/OS-III 使用 OSTaskCreate((OS_TCB *) p_tcb, ...)。
  • 参数更加模块化，但写法更繁琐。

模块化与扩展性

• uC/OS-II：
  • 使用宏开关控制功能启用，例如 OS_SEM_EN。
  • 模块拆分度有限，适合单一功能项目。
• uC/OS-III：
  • 更细粒度的模块化，适配更复杂场景（如内存管理、多核支持、Tick-less 等）。
  • 更适合商业项目/大系统使用。

多核与未来适配

• uC/OS-III 在架构上引入对 多核处理器（SMP）支持的可能性。
• 不过其在实际多核项目中的应用非常有限，且文档支持不足。

教学与实践推荐

场景	推荐版本	原因
RTOS 原理教学	✅ uC/OS-II	结构简单、源码易读
单片机项目入门	✅ uC/OS-II	易于移植，配套资料多
高级嵌入式项目	✅ uC/OS-III	调度更强大，支持更多系统功能
多任务仿真系统	✅ uC/OS-III	支持时间片调度更适合模拟多任务系统
与现代 RTOS 比较学习	两者都看	有助于从经典迈向现代架构（如 FreeRTOS、Zephyr）

总结

uC/OS-II 是一款极具教学价值的实时操作系统，源码极其简洁，非常适合入门。而 uC/OS-III 虽然功能更强大，但学习门槛更高、资料较少，适合深入了解调度器实现或用于复杂项目。

对于刚接触 RTOS 的读者，我们建议以 uC/OS-II 为起点，理解基础原理后再探索 uC/OS-III 或 FreeRTOS 等更现代系统。