BareMetal:专为极简主义和研究用途打造的“裸机”内核,只有几 KB 大小

BareMetal 是一个从零开始编写的超轻量级 exokernel 项目,基于 x86-64 架构,启动镜像仅 16KB。它摒弃了传统操作系统的庞大依赖,直接通过汇编与硬件对话,支持多核及硬件虚拟化特性。该项目主要用于操作系统教学、嵌入式开发及安全研究,帮助开发者理解底层硬件交互原理,无需纠结数百万行的 Linux 源码。虽然功能有限且不支持多任务调度,安全隔离较弱,但其极简的代码结构为学习 OS 原理提供了绝佳实验平台。目前主要运行于 QEMU 和 VirtualBox,未来计划扩展至 ARM 等架构。对于希望跳出 Linux 复杂源码、探索裸机世界的爱好者来说,BareMetal 是理想的起点,能让你看到硬件交互最原始的样子。

BareMetal:专为极简主义和研究用途打造的“裸机”内核,只有几 KB 大小

BareMetal 是一个从零开始编写的超轻量级 exokernel,启动镜像仅 16KB,却能稳定运行在 x86-64 硬件上。它摒弃了传统操作系统的庞大依赖,直接通过汇编语言与硬件对话,支持多核调度及 Intel VT-x/AMD-V 虚拟化特性。该项目主要面向教学科研、嵌入式定制及安全研究领域,帮助开发者在不被复杂代码干扰的情况下,深入理解操作系统底层原理。虽然其功能有限且缺乏内存保护,但极致的精简使其成为微基准测试和内核学习的理想实验平台。对于渴望掌控硬件交互细节的内核爱好者,BareMetal 提供了一个从零构建的绝佳起点,值得一试。

Little Kernel,一个专为嵌入式设备设计的 SMP‑aware(多核感知)操作系统内核

Little Kernel(LK)是一款专为嵌入式设备设计的 SMP 感知操作系统内核,以其极致轻量、跨平台兼容及模块化构建著称。文章深入解析了 LK 如何针对启动慢、资源浪费及平台迁移难等行业痛点提供解决方案,支持抢占式多线程与精细功耗控制。内容涵盖源码克隆、交叉编译工具链准备、目标平台配置及编译烧录调试的全流程实操指南。虽然相比 Linux 生态稍弱,但在 bootloader、固件及实时控制领域,LK 凭借毫秒级启动和灵活裁剪能力脱颖而出。对于希望在资源受限芯片上实现多核 OS 方案的开发者而言,这是一份详尽的评估与入门手册,助您轻松驾驭嵌入式底层开发。

ELKS:一个 Linux 子集,256K 运行,512K 更舒适,128K ROM 系统也能跑

ELKS是一个专为16位无MMU处理器设计的Linux子集,可在8086/8088/80186/80286等古董CPU上运行,最低仅需128K内存即可启动。它支持MINIX/FAT16文件系统、基础TCP/IP网络、vi编辑器和简化版游戏,既能通过QEMU模拟器体验,也能在真实老硬件上复活。作为精简内核教学平台和嵌入式学习工具,ELKS为复古玩家、OS研究者和极客提供了穿越40年计算机历史的独特体验。

Little Kernel:一个专为嵌入式设备打造的轻量级操作系统内核

Little Kernel(LK)是一款专为嵌入式设备设计的轻量级操作系统内核,支持SMP多核,可运行在ARM、RISC-V、x86、MIPS等多种架构。LK的核心优势在于极小的体积(几百KB起步)、强大的跨平台移植能力(支持30+架构)、原生抢占式多线程调度,以及模块化构建系统。相比传统嵌入式系统,LK具有快速启动、低延迟、灵活可裁剪的特点。目前已被众多Android手机的bootloader采用,是IoT设备、裸机启动和资源受限芯片场景的理想选择。

Tilck —— 一个小巧、可跑真实 Linux 程序的“教学级内核”,你可以在 3MB 下跑 Vim

Tilck是一个面向教育场景的轻量级Linux兼容内核,体积仅3MB却能运行BusyBox、Vim、TinyCC等真实Linux程序。它支持i686和riscv64架构,可在QEMU或真实硬件上运行,内置VFS、ramfs、devfs等完整文件系统层。相比复杂的Linux内核,Tilck代码量小、行为可预测、超低延迟,非常适合内核学习、嵌入式实验和快速验证内核行为。开发者提供了完善的工具链脚本、测试框架和调试工具,上手门槛低,是学习操作系统原理的理想实验平台。

Raspberry Pi OS:一个开源学习项目,你的“DIY”操作系统梦想不是梦!

Raspberry Pi OS是一个专为学习设计的开源操作系统项目,基于Linux内核,帮助开发者从零理解操作系统的底层原理。不同于常规的桌面系统,它专注于内核调度、中断处理、虚拟内存等核心技术的实践教学,提供详细的教程和源码,适合有一定基础的嵌入式开发爱好者和计算机专业学生。通过树莓派3硬件平台,你可以亲手编写内核代码,体验操作系统开发的完整流程。

RROS:兼顾实时性和通用性的双内核操作系统,助力前沿嵌入式系统应用

RROS是由北京邮电大学研发的双内核操作系统,创新性地融合了Rust编写的实时内核与完整Linux内核。该系统兼具卓越实时性能与强大通用计算能力,实时性能显著优于RT-Linux,已成功应用于“天算”卫星项目。RROS采用Rust语言编写实时内核,确保高可靠性和内存安全,同时兼容几乎所有原生Linux程序,支持TensorFlow、Kubernetes等复杂应用。未来将持续升级内核版本,探索LTS支持,助力自动驾驶、物联网、工业控制等高可靠性场景。

QuarkTS:面向嵌入式应用的开源操作系统,嵌入式系统开发的黑科技

QuarkTS是一款专为嵌入式开发人员设计的开源操作系统,填补了RTOS与裸机之间的功能空白。它提供优先级协作调度、精确时间控制、任务间通信原语、分层状态机和协同程序等强大功能,支持C++和Arduino开发。对于需要比传统RTOS调度器更多功能,但又不想承担完整RTOS复杂性的开发者来说,QuarkTS是理想的解决方案。

LK(Little Kernel):一个专为小型系统设计、体量极小的操作系统内核,支持多线程、可抢占,还能自动调度多核

LK(Little Kernel)是一款专为小型系统设计的极简操作系统内核,体积仅几百KB,支持多线程、可抢占和自动多核调度。涵盖ARM、RISC-V、x86、MIPS等主流架构,具备模块化、可按需裁剪的特点。相比Linux,LK更加轻量高效,适合资源受限的嵌入式设备、Bootloader和微控制器项目。虽然功能相对精简、驱动生态较小,但其极致轻量、启动快速、代码简洁的优势使其成为小型系统开发的理想选择。