LiteOS 华为物联网操作系统简介

LiteOS华为物联网操作系统

一、Huawei LiteOS 简介

Huawei LiteOS 是华为面向IoT领域，构建的"统一物联网操作系统和中间件软件平台"，以轻量级（内核小于10k）、低功耗（1节5号电池最多可以工作5年），快速启动，互联互通，安全等关键能力，为开发者提供 “一站式” 完整软件平台，有效降低开发门槛、缩短开发周期。

Huawei LiteOS 目前主要应用于智能家居、穿戴式、车联网、智能抄表、工业互联网等 IoT 领域的智能硬件上。

LiteOS是在2015华为网络大会上华为发布的敏捷网络3.0中的一个轻量级的物联网操作系统，LiteOS体积只有10KB级。

在Hi3559A中，liteos是用于Cortex-A53，用于处理MPP 媒体业务逻辑的；

Huawei LiteOS基础内核是最精简的Huawei LiteOS操作系统代码，包括任务管理、内存管理、时间管理、通信机制、中断管理、队列管理、事件管理、定时器、异常管理等操作系统基础组件，可以单独运行。

二、Huawei LiteOS Kernel 的优势

• 高实时性，高稳定性。
• 超小内核，基础内核体积可以裁剪至不到10K。
• 低功耗。
• 支持动态加载、分散加载。
• 支持功能静态裁剪。

三、各模块简介

任务：

提供任务的创建、删除、延迟、挂起、恢复等功能，以及锁定和解锁任务调度。支持任务按优先级高低抢占调度及同优先级时间片轮转调度。

任务同步：

• 信号量：支持信号量的创建、删除、申请和释放等功能。
• 互斥锁：支持互斥锁的创建、删除、申请和释放等功能。

硬件相关：

• 中断：提供中断的创建、删除、使能、禁止、请求位的清除等功能。
• 定时器：提供定时器的创建、删除、启动、停止等功能。

IPC通信：

提供事件、消息队列功能。

• 事件：支持读事件和写事件功能
• 消息队列：支持消息队列的创建、删除、发送和接收功能

时间管理

• 系统时间：系统时间是由定时器/计数器产生的输出脉冲触发中断而产生的。
• Tick时间：Tick是操作系统调度的基本时间单位，对应的时长由系统主频及每秒的Tick数决定，由用户配置
• 软件定时器：以Tick为单位的定时器功能，软件定时器的超时处理函数在系统创建的Tick软中断中被调用

内存管理

• 提供静态内存和动态内存两种算法，支持内存申请、释放。目前支持的内存管理算法有固定大小的BOX算法、动态申请DLINK算法。
• 提供内存统计、内存越界检测功能。

异常接管

异常接管是指在系统运行过程中发生异常后，跳转到异常处理信息的钩子函数，打印当前发生异常函数调用栈信息，或者保存当前系统状态的一系列动作。

Huawei LiteOS的异常接管，会在异常后打印发生异常的任务ID号、栈大小，以及LR、PC等寄存器信息；

动态加载

动态加载是一种软件加载链接技术，不对组成程序的目标文件进行一次性链接加载，等到程序要运行时才进行链接加载。

Huawei LiteOS提供支持OBJ目标文件和SO共享目标文件的动态加载机制。

分散加载

分散加载是通过重排镜像等手段，把关键业务优先加载，从而缩短启动时间。

四、源码分析

Huawei LiteOS已经完全开源，下载链接如下：https://www.oschina.net/p/liteos?hmsr=aladdin1e1

如果大家觉得麻烦，可以直接从网盘下载：https://pan.baidu.com/s/15nQ7CWsX9VNMNQoPwhJjhA

提取码：k2lr

LiteOS的代码目录结构说明

关于代码树中各个目录存放的源代码的相关内容简介如下：

一级目录	二级目录	三级目录	说明
arch	arm	cortex_a_r	A核架构支持
		cortex_m	M核中断、调度、tick相关代码
		common	arm核公用的cmsis core接口
		include	arm头文件
	arm64		arm64架构支持
	common		中断处理API
	msp430		msp430架构中断、调度、tick相关代码
build			LiteOS编译系统需要的配置及脚本
compat	cmsis		liteos提供的CMSIS-RTOS 1.0和2.0接口
	posix	include	posix接口的头文件
		src	posix接口的源码
components	connectivity	agent_tiny	agent_tiny端云互通组件，包括公共头文件、示例代码、客户端实现代码、操作系统适配层代码
		lwm2m	lwm2m协议实现
		mqtt	MQTT开源协议实现
		nb_iot	LiteOS NB-IoT API
	fs		文件系统，含VFS、spiffs、ramfs、kifs、fatfs、devfs
	gui	lvgl	开源LittlevGL的源码
	lib	cJSON	c语言json库
	log		日志等级控制
	net	at_device	AT设备适配层
		at_frame	LiteOS AT框架API
		lwip/lwip_port	lwip驱动及OS适配代码
		lwip/lwip-2.0.3	lwip协议实现
		lwip/ppp_port	lwip协议ppp端口支持
		sal	socket通讯支持
	ota		固件升级代码
	security	mbedtls/mbedtls_port	mbed TLS的OS适配代码
		mbedtls/mbedtl-2.6.0	mbed TLS协议实现
	sensorhub	include	sensor manager头文件
		src	sensor manager的源码实现
demos	agenttiny_lwm2m		lwm2m协议 demo
	agenttiny_mqtt		mqtt 协议demo
	dtls_server		dtls协议demo
	fs		文件系统demo
	gui		gui的demo
	ipv6_client		Ipv6协议demo
	kernel	api	供开发者测试LiteOS内核的demo示例，此目录存放的是内核功能测试用的相关用例的代码
		include	API功能头文件存放目录
	nbiot_without_atiny		NB_IoT demo
	sensorhub	gyro	基于sensorhub传感框架定时读取MPU6050原始数据的demo
doc			此目录存放的是LiteOS的使用文档和API说明等文档
include			components各个模块所依赖的头文件
kernel	base	core	LiteOS基础内核代码，包括队列、task调度、软timer、时间片计算等功能
		include	LiteOS内核内部使用的头文件
		ipc	LiteOS中task间通讯的相关接口，包括事件、信号量、消息队列、互斥锁等
		mem	LiteOS中的内核内存管理的相关代码
		misc	内存对齐功能以及毫秒级休眠sleep功能
		mp	预留多CPU支持
		om	与错误处理相关的文件
		sched	任务调度支持
	extended	cppsupport	C++兼容适配层底层接口
		cpup	CPU占用率统计接口
		include	extended目录所需的头文件
		tickless	tickless定时机制实现
	include		LiteOS开源内核头文件
lib	hw		LiteOS适配的malloc、errno、strnstr函数接口
	libc		LiteOS适配的libc库
	libsec		华为安全函数库
	zlib		开源zlib库
osdepends	liteos		LiteOS提供的部分OS适配接口
targets	bsp		通用板级支持包
	Cloud_STM32F429IGTx_FIRE		野火STM32F429（ARM Cortex M4）开发板的开发工程源码包
	Mini_Project		仿真工程
	STM32F769IDISCOVERY		STM32F769IDISCOVERY（ARM Cortex M7）开发板的开发工程源码包
	STM32L431_BearPi		小熊派STM32L431（ARM Cortex M4）开发板的开发工程源码包
tests			内核及系统库的参考测试代码
tools	build		LiteOS支持的开发板编译配置文件
	menuconfig		LiteOS编译所需的menuconfig脚本
	stackusage		LiteOS栈使用估计工具
Makefile			LiteOS Makefile