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一种应用非常广泛的开源RTOS（实时操作系统）：nuttx

news 来源：原创 2025/6/20 1:43:25

什么是NuttX？

NuttX（读音接近“纳特-艾克斯”）是一种应用非常广泛的开源RTOS（实时操作系统），由Gregory Nutt博士主要推动开发。RTOS，即 Real-Time Operating System，直译为“实时操作系统”，是专门为对响应速度和任务调度有严格要求的嵌入式设备准备的微型系统内核。

NuttX 的定位非常有趣：它致力于可移植性极好、标准高度兼容、功能丰富但占用极低，同时还有一份“向POSIX靠拢，像类Unix” 的哲学。结果是：你既可以像在 Linux 里那样写C代码，又能运行在小到几百K、芯片只有几十兆主频的小设备上。这让NuttX非常适合工业产品、无人机、遥感终端、科学仪器等。

官网：Home

GitHub：https://github.com/apache/nuttx

NuttX 有什么特别？

1. 类Unix风格，极度兼容标准C接口

和很多MCU上的RTOS只能跑定制API不同，NuttX深度支持POSIX API（比如 open/close、ioctl、pthread 线程等），甚至兼容子集的标准文件系统、TCP/IP协议栈、shell（叫Nsh），能让用惯Linux的人在更小芯片上写出结构类似的嵌入式应用。

2. 高度可裁剪、移植性极强

NuttX可以运行在数十种主流与冷门的芯片架构上，包括 ARM Cortex-M、RISC-V、MIPS、x86 等，多种开发板开箱即用。你可以根据硬件资源和需求，把它精简成几十KB的小而美内核，或者集成大量外设驱动（USB、SD卡、LCD、摄像头等）。

3. 丰富的功能和协议栈

支持多进程/多线程（支持调度算法）
包含多种文件系统（如FAT、NFS、TMPFS等）
提供标准网络协议栈（IPv4/IPv6、TCP/UDP、FTP、HTTP等）
内置Shell，支持多命令
能跑图形界面（NxGraphics）、触摸输入、USB Host/Device等

4. 开源&社区活跃

NuttX 完全开源（Apache 2.0协议），GitHub上有数千颗星，讨论区也很活跃，贡献者里既有业余爱好者也有无人机和航天公司工程师。它还是Dronecode（开源无人机）等工业标准项目的底层组件。

NuttX 被谁用了？

无人机：大名鼎鼎的 PX4 飞控系统，就是基于 NuttX，飞友、航模圈都离不开它
工业与IoT设备：物联网采集器、遥控终端、传感模块
科研、教育、航天：因为类Unix体验，很多高校、研究团队用来教学和实验
DIY极客：各种小型开发板，如 STM32/NXP/RISC-V/ESP32 等均可轻松移植运行

为什么选择NuttX而不是FreeRTOS/RT-Thread等？

如果你的应用很“小而精”，需要极致低占用、简单任务切换，像FreeRTOS、RT-Thread都很棒；
如果你希望“玩点大的”，比如用嵌入式芯片做一个小型‘Linux’设备、有标准shell、套接字、可移植大量Linux C代码，那NuttX是目前RTOS圈内最像“真操作系统”的方案之一；
它也是POSIX风格开发、课程教学和企业自研底层架构的很好选择。

如何入门 NuttX？

官网：Home
GitHub：https://github.com/apache/nuttx
开发板支持：STM32F4、ESP32、NXP、野火等多种板卡可选
新手可先找一块普及开发板（如STM32F4Discovery、ESP32 DevKit），试着跑个点亮LED或Hello, NuttX！
官方文档和社区教程丰富，许多B站、知乎极客已经做了详细入门样例

小结

NuttX是一款兼容性极强、功能丰富、像极了“小号Linux”的RTOS，混合了“最标准的嵌入式实时性”和“灵活的Unix体验”。你想做无人机、做科学仪器、做高级IoT，不妨上手试试看。

NuttX 里面可以跑lisp或者python吗？

简短结论

NuttX 里可以玩 Lisp，也可以玩 Python，但这两者的玩法和在 PC/Linux 上是有很大不同的。
主要受限于硬件资源和移植程度，但已经有前人做过相关工作。

1. Lisp on NuttX

NuttX 社区和开源圈里，移植过多种“小型Lisp解释器”，例如：

ELisp
uLisp
TinyScheme
minilisp

这些项目通常只需要几百KB、甚至几十KB内存，非常适合在 NuttX 这种资源有限的平台上运行。
比如 uLisp、minilisp 可以很容易嵌进 NuttX，新手只需：

在 NuttX 的应用（apps/）目录里集成一份 C 语言的 Lisp 解释器源码；
用 make menuconfig 选上；
编译后可以在 Shell 里跑 Scheme/Lisp 脚本，比如算表达式、做字符串处理、甚至玩点小AI算法。

应用场景：教学、嵌入式脚本扩展、极客玩具等。

2. Python on NuttX

直接让全功能 Python 3 跑在 NuttX 上，对绝大部分 MCU 来说是不可行的，因为资源太吃紧。但！

a) MicroPython/ CircuitPython

MicroPython 是专为微控制器优化的 Python 解释器，其目标平台之一就是 STM32、ESP32 这些嵌入式芯片。
NuttX 支持移植 MicroPython，部分开发者已经【在 NuttX 上移植 MicroPython 运行时间】。
实操流程一般是：
- port MicroPython 工程到 NuttX 平台；
- 编译进镜像后，就能在 NuttShell（nsh）下启动“python脚本”；

b) “真” Python 3 or 2

只有在 ARM Cortex-A、x86 这类有较大内存、Linux 级性能的 SoC（树莓派、某些高性能开发板）上，把 NuttX 当小型Unix玩，才有可能通过交叉编译让原生 Python 解释器用起来。
实际上极少 DIY 场景真这样操作，因为 NuttX 的目标和资源分配本就不适合“重型应用”。

3. 玩 NuttX 脚本语言，现实推荐是什么？

想在 NuttX 环境练习脚本扩展，Lisp/TinyScheme/uLisp是首选，轻量、速成、类Unix风非常纯正。
想体验 Python，强烈建议试试MicroPython移植，官方和社区都有这块文档和讨论。
更高级玩法，可以在“nsh Shell”下定制自己的 C/C++ 内置命令、Lua 解释器（NuttX 也支持部分 Lua 集成），实现功能相当丰富的微型shell系统。

4. 延伸资料

NuttX Apps 目录：不少脚本语言/解析器都能作为 app 直接 make 集成。
微博、B站、知乎有不少硬核极客写过“STM32/NuttX 移植 MicroPython/Lisp”等实录/教程。

总结一句

NuttX 是极其灵活的RTOS，你可以在上面愉快地跑Mini Lisp等很多脚本语言；
Python可以用MicroPython方案实现（部分板卡已有现成移植），如果真要跑全功能Python，推荐资源更多些的高端平台或直接上Linux。

nuttx有哪些命令？

在 NuttX 里，用户通过自带的命令行（叫 NuttShell，简称 nsh）进行交互。这个 Shell 类似于 Linux 的最简化版 bash，带有大量小而精的内置命令。这些命令既有最基础的文件/目录操作，也有网络诊断、系统测试、设备控制等。
由于 NuttX 可以高度裁剪和自定义，具体命令受你编译选项和 apps 包含内容影响，但常用的一批命令是大多数硬件/开发板都会有的。

下面科普一批NuttX 经典和常用的 nsh 命令：

1. 系统基础命令

命令	作用
`help`	查看所有可用命令
`ls`	列出目录内容
`cd`	切换目录
`pwd`	显示当前路径
`cat`	查看文件内容
`echo`	打印字符串
`rm`	删除文件
`cp`	复制文件
`mv`	移动/重命名文件
`mkdir`	新建目录
`rmdir`	删除目录
`df`	显示磁盘空间使用
`mount`	查看或挂载文件系统
`umount`	卸载文件系统
`date`	查看/设置日期时间
`sleep`	暂停指定秒数

2. 系统及进程管理

命令	作用
`ps`	查看进程状态
`kill`	杀死指定进程
`free`	显示可用内存
`reboot`	软重启系统
`shutdown`	关闭系统（大部分板卡上无意义）
`uname`	显示NuttX系统信息
`uptime`	系统运行时间

3. 网络相关命令

命令	作用
`ifconfig`	网络接口管理/配置IP
`ping`	测试网络连通性
`route`	显示/设置路由表
`netstat`	网络状态（打开端口等）
`telnetd`	启动telnet服务器
`wget`	网络下载文件
`nslookup`	DNS查询

注：具体网络命令需编译/启动时打开网络支持

4. 设备、IO与硬件测试

命令	作用
`i2c`	I2C接口测试
`spi`	SPI接口测试
`adc`	ADC模数转换测试
`pwm`	PWM波形输出测试
`gpio`	GPIO引脚操作（有的叫 `gpio`, 有的叫 `gpiotool`）
`flash`	Flash 读写
`mount`/`umount`	挂载/卸载存储设备
`lsblk`	列出块设备

5. 调试与系统扩展

命令	作用
`dmesg`	查看系统日志（有限，有的平台支持）
`hexdump`	查看文件/内存数据的十六进制内容
`stackshot`	显示任务堆栈快照
`mmap`	内存映射操作

6. 其它常用命令

命令	作用
`basename`	获取路径文件名部分
`dirname`	获取路径目录部分
`true`/`false`	返回成功/失败（判断脚本）
`test`	条件判断
`alias`	设置命令别名
`source`	执行脚本文件

7. 用户/外部App命令

你还可以自己编译/定制各种 app 模块，例如

hello （Hello, Nuttx!）
nshscript（shell脚本解析器）
设备驱动命令、测试命令、定制应用逻辑

如何查看本系统所有命令？

在 nsh 提示符下直接输入：

help

或者直接回车，会列出所有当前系统可用的命令，以及它们的简要说明。

补充 Tips

默认内置命令主要在 nuttx/apps/shell 及 nuttx/apps/builtin 目录实现
支持 tab 补全和管道，大部分简单 shell 语法能用（受限于嵌入式资源）
许多命令可带参-h查看帮助，如：ls -h

NuttX 的 shell 虽然精简，但功能实用，非常适合嵌入式开发、调试与野外部署。

实践

在线demo学习

地址：Demo

输入help，可以看到所有的命令，熟悉下前面讲的nuttx的那些命令

    .           cp          exit        mkdir       rmdir       umount[           cmp         false       mkrd        set         unset?           dirname     fdinfo      mount       sleep       uptimealias       dd          free        mv          source      usleepunalias     df          memdump     pidof       test        xdbasename    dmesg       help        printf      timebreak       echo        hexdump     ps          truecat         env         kill        pwd         truncatecd          exec        ls          rm          uname

可以创建目录，cat查看文件等。但是怎么touch文件，或者编辑文件，没有找到....

实践esp32c3

期待中...

总结

NuttX是一款兼容性极强、功能丰富、像极了“小号Linux”的RTOS，混合了“最标准的嵌入式实时性”和“灵活的Unix体验”。你想做无人机、做科学仪器、做高级IoT，不妨上手试试看。官网：家