NuttX 介绍

（嵌入式 实时操作系统 rtos nuttx 7.1）

NuttX 介绍

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1  NuttX 实时操作系统

NuttX 是一个实时操作系统（RTOS），强调标准兼容和小型封装，具有从8位到32位微控制器环境的高度可扩展性。NuttX 主要遵循  Posix 和 ANSI 标准，对于在这些标准下不支持的功能，或者不适用于深度嵌入环境的功能（如 fork()），采用来自 Unix 和常见 RTOS （如 VxWorks）的额外的标准 API。

NuttX 的第一个版本由 Gregory Nutt 于 2007 年在宽松的 BSD 许可证下发布。

2  关键特征

• 标准兼容
• 核心任务管理
• 模块化设计
• 完全可抢占
• 天然可扩展
• 高度可配置
• 图形化配置工具
• 容易扩展到新的处理器架构、 SoC 架构或板级架构
• FIFO 和轮转调度
• 实时的、确定性的、支持优先级继承
• 类 POSIX/ANSI 的任务控制、命名消息队列、计数信号量、时钟/定时器、信号、pthread、环境变量、文件系统
• 类VxWorks的任务管理和看门狗定时器
• BSD 套接字接口
• 优先级管理的扩展
• 可选的具有地址环境的任务（进程）
• 可继承的“控制终端”和 I/O 重定向
• 请求式分页
• 系统日志
• 可以构建为开放的、平面的嵌入式 RTOS，或单独构建为具有系统调用接口的微内核
• 内建每线程 CPU 负载测量
• 良好的文档支持

3  支持的平台

3.1  Allwinner

• A10 (Cortex-A8)

3.2  Atmel

• AVR ATMega128 (8-bit AVR)
• AVR AT90USB64x and AT90USB6128x (8-bit AVR)
• AVR32 AT32UC3BXXX (32-bit AVR32)
• Atmel SAMD20 (ARM Cortex-M0+)
• Atmel SAM3U (ARM Cortex-M3)
• Atmel SAM3X (ARM Cortex-M3)
• Atmel SAM4L (ARM Cortex-M4)
• Atmel SAM4S (ARM Cortex-M4)
• Atmel SAM4E (ARM Cortex-M4)
• Atmel SAMA5D3 (ARM Cortex-A5)

3.3  Freescale

• M68HCS12
• Freescale i.MX1 (ARM920-T)
• FreeScale KL25Z (ARM Cortex-M0+)
• FreeScale Kinetis K40 (ARM Cortex-M4)
• FreeScale Kinetis K60 (ARM Cortex-M4)

3.4  基于主机 PC 的仿真

• Linux/Cygwin 用户模式仿真

3.5  Intel

• Intel 80x52
• Intel 80x86

3.6  MicroChip

• PIC32MX2xx Family (Modified MIPS32)
• PIC32MX4xx Family (Modified MIPS32)
• PIC32MX7xx Family (Modified MIPS32)

3.7  nuvoTon

• nuvoTon NUC120 (ARM Cortex-M0)
  

3.8  NXP

• NXP LPC214x (ARM7TDMI)
• NXP LPC2378 (ARM7TDMI)
• NXP LPC3131 (ARM9E6JS)
• NXP LPC315x (ARM9E6JS)
• NXP LPC176x (ARM Cortex-M3)
• NXP LPC178x (ARM Cortex-M3)
• NXP LPC43xx (ARM Cortex-M4)

3.9  Renesas/Hitachi:

• Renesas/Hitachi SuperH
• Renesas M16C/26

3.10  STMicroelectronics

• STMicro STR71x (ARM7TDMI)
• STMicro STM32L152 (STM32 L "EnergyLite" Line, ARM Cortex-M3)
• STMicro STM32F100x (STM32 F1 "Value Line"Family, ARM Cortex-M3)
• STMicro STM32F103C4/C8 (STM32 F1 "Low- and Medium-Density Line" Family, ARM Cortex-M3)
• STMicro STM32F103x (STM32 F1 Family, ARM Cortex-M3)
• STMicro STM32F107x (STM32 F1 "Connectivity Line" family, ARM Cortex-M3)
• STMicro STM32F207x (STM32 F2 family, ARM Cortex-M3)
• STMicro STM32F303x (STM32 F3 family, ARM Cortex-M4).
• STMicro STM32F407x (STM32 F4 family, ARM Cortex-M4)
• STMicro STM32 F427/437 (STM32 F4 family, ARM Cortex-M4)
• STMicro STM32 F429 (STM32 F4 family, ARM Cortex-M4)

3.11  Texas Instruments (some formerly Luminary)

• TI TMS320-C5471 (ARM7TDMI)
• TI Calypso (ARM7TDMI)
• TI TMS320-DM320 (ARM9E6JS)
• TI/Stellaris LM3S6432 (ARM Cortex-M3)
• TI/Stellaris LM3S6432S2E (ARM Cortex-M3)
• TI/Stellaris LM3S6918 (ARM Cortex-M3)
• TI/Stellaris LM3S6965 (ARM Cortex-M3)
• TI/Stellaris LM3S8962 (ARM Cortex-M3)
• TI/Stellaris LM3S9B96 (ARM Cortex-M3)
• TI/Stellaris LM4F120x (ARM Cortex-M4)
• TI/Tiva TM4C123G (ARM Cortex-M4)

3.12  ZiLOG

• ZiLOG ZNEO Z16F
• ZiLOG eZ80 Acclaim!
• ZiLOG Z8Encore!
• ZiLOG Z180
• ZiLOG Z80

4  支持的板卡

16z amber arduino-due avr32dev1 c5471evm cloudctrl compal_e86 compal_e88 compal_e99 demo9s12ne64 ea3131 ea3152 eagle100 ekk-lm3s9b96 ez80f910200kitg ez80f910200zco fire-stm32v2 freedom-kl25z hymini-stm32v kwikstik-k40 lincoln60 lm3s6432-s2e lm3s6965-ek

lm3s8962-ek lm4f120-launchpad lpc4330-xplorer lpcxpresso-lpc1768 maple mbed mcu123-lpc214x micropendous3 mikroe-stm32f4 mirtoo mx1ads ne64badge ntosd-dm320 nucleus2g nutiny-nuc120 olimex-lpc1766stk olimex-lpc2378 olimex-lpc-h3131 olimex-stm32-p107 olimex-stm32-p207 olimex-strp711 open1788 p112

pcblogic-pic32mx pcduino-a10 pic32mx7mmb pic32-starterkit pirelli_dpl10 pjrc-8051 px4fmu-v2_upstream qemu-i486 rgmp sam3u-ek sam4e-ek sam4l-xplained sam4s-xplained sama5d3x-ek samd20-xplained 神舟IV号 sim skp16c26 spark stm3210e-eval stm3220g-eval stm3240g-eval stm32f100rc_generic

stm32f3discovery stm32f429i-disco stm32f4discovery stm32ldiscovery stm32_tiny stm32vldiscovery sure-pic32mx teensy tm4c123g-launchpad twr-k60n512 ubw32 us7032evb1 viewtool-stm32f107 vsn xtrs z16f2800100zcog z80sim z8encore000zco z8f64200100kit zkit-arm-1769 zp214xpa

5  文件系统

• 基于内存的微型根伪文件系统
• 虚拟文件系统（VFS）
• 可挂载的卷：绑定挂载点、文件系统和块设备驱动器。
• 通用系统日志（SYSLOG）支持
• FAT12/16/32文件系统支持
• NFS客户端：客户端侧支持网络文件系统（NFS，版本3，UDP）
• NXFFS：微型 NuttX 损耗平衡 FLASH 文件系统
• SMART：Ken Pettit提供的 FLASH文件系统。
• procfs/ 文件系统
• 基于 SPI 的 MMC/SD/SDH 卡的通用驱动
• ROMFS文件系统支持
• 二进制加载器支持下列格式：
  • 脱离链接的 ELF 模块
  • 脱离链接的 NXFLAT 模块。NXFLAT 是可以从文件系统芯片内执行的二进制格式。
• PATH 变量支持
• 通过 TFTP 和 FTP、HTML (wget)、 Zmodem (sz 和 rz) 传输文件（接收和发送）。

6  设备驱动

• VFS 支持字符和块驱动
• 网络、 USB （主机）、 USB （设备）、 串口、 I2C、 I2S、 NAND、 CAN、 ADC、 DAC、 PWM、 正交编码器和看门狗定时器驱动架构。
• RAMDISK、 管道、 FIFO、 /dev/null、 /dev/zero 驱动
• 基于 SPI 或 SDIO 的 MMC/SD/SDH 卡的通用驱动
• 电源管理子系统
• 内建 FreeModBus 1.5.0 版提供的 ModBus 支持
• 图形设备：帧缓冲驱动、图形和段式 LCD 驱动
• 音频子系统：编解码器、音频输入和输出驱动。命令行和图形界面媒体播放器应用程序
• 输入设备：触摸屏、USB 键盘、USB鼠标、基于 GPIO 的按钮和键盘
• 模拟设备：支持模拟到数字转换（ADC）、数字到模拟转换（DAC）、多路复用器和放大器

7  C/C++ 库

• 完全集成在 OS 内的标准 C 库
• 通过一个标准数学库提供浮点支持
• 插件 uClibc++ 模块提供标准 C++ 库，支持 io 流、 字符串、 STL、 RTTI、异常等(LGPL)

8  网络

• TCP/IP、 UDP、 ICMP、 IGMPv2（客户端）栈
• SLIP
• 一个 cJSON 移植
• 小型封装（基于 uIP）
• BSD兼容的套接字层
• 网络实用程序（DHCP 服务器和客户端、SMTP 客户端、 TELNET 客户端、FTP 服务器和客户端、TFTP 客户端、HTTP 服务器和客户端、NTP 客户端）。可继承的 TELNET 会话（如“控制终端”）。
• NFS 客户端：客户端侧支持网络文件系统（NFS，版本3，UDP）
• 一个 Jeff Poskanzer 的 THTTPD HTTP 服务器的 NuttX 移植，集成于 NXFLAT，提供嵌入式 CGI。
• UDP 网络发现， XML RPC 服务器
• 支持网络模块（如 TI CC3000 WLAN 模块）

9  Flash 支持

• 灵感来自 MTD 的存储技术设备接口
• NAND 支持
• FTL：简单的 Flash 转换层，支持 FLASH 上的文件系统
• NXFFS： NuttX 损耗平衡 FLASH 文件系统
• 支持基于 SPI 的 FLASH 设备

10  USB 支持

10.1  USB 主机支持

• USB 主机控制器驱动和设备依赖的 USB 类驱动的 USB 主机架构
• 可用于 NXP LPC17xx 的 USB 主机控制器驱动
• 可用于 USB 大容量存储设备和 HID 键盘的设备依赖的 USB 类驱动

10.2  USB 设备支持

• USB 设备控制器驱动和设备依赖的 USB 类驱动的类 Gadget 架构
• 可用于 PIC32、 NXP LPC17xx、 LPC214x、 LPC313x、 LPC43xx、 STMicro STM32F1x、 STM32F2x、 STM32F4x 和 TI DM320 的 USB 设备控制器驱动
• 可用于 USB 串口和 USB 大容量存储设备的设备依赖的 USB 类驱动
• 内建用于 USB 调试的 USB 追踪功能

11  图形支持

• 帧缓冲驱动
• 并行端口和 SPI 端口的 LCD 和OLED 的图形 LCD 驱动
• 段式 LCD 驱动
• NX Graphics 子系统：一个图形库、窗口化系统和字体支持，工作于帧缓冲或 LCD 驱动
• NuttX Widgets：用保守的 C++ 编写的图形用户界面，集成于 NX Graphics
• NuttX 窗口管理器：一个微型窗口管理器，基于 NX Graphics 子系统和 NuttX Widgets

12  插件

12.1  NuttShell

• 一个用于 NuttX 的、小型的、可扩展的、类 bash 的 shell，具有丰富的特征集和小型封装。

12.2  Pascal 运行时

• Pascal 插件可以从 SourceForge 网站下载。

13  开发环境

• Linux + GNU make + GCC/binutils for Linux
• Linux + GNU make + SDCC for Linux
• Windows with Cygwin + GNU make + GCC/binutils （Cygwin下自定义构建）
• Windows with Cygwin + GNU make + SDCC （Cygwin下自定义构建）
• Windows with Cygwin + GNU make + Windows 本地工具链
• Windows 本地 (CMD.exe) + GNUWin32 （含 GNU make） + MinGW 主机 GCC 编译器 + Windows 本地工具链
• Wine + GNU make + Windows 本地工具链

14  链接

官方网站： http://www.nuttx.org
Wiki： http://www.nuttx.org/doku.php?id=wiki
下载： http://sourceforge.net/projects/nuttx