Zephyr 学习笔记（一）

概述

Zephyr OS 是一个占用空间小的内核，用于资源受限的嵌入式系统：从简单的嵌入式环境传感器、LED 可穿戴设备到复杂的嵌入式控制器、智能手表和物联网无线应用。

Zephyr 内核支持多种架构，包括：

• ARCv2 (EM and HS) and ARCv3（HS6X）
• ARMv6-M、ARMv7-M、ARMv8-M
• ARMv7-A and ARMv8-A (Cortex-A, 32- and 64-bit)
• ARMv7-R, ARMv8-R (Cortex-R, 32- and 64-bit)
• Intel x86 (32- and 64-bit)
• MIPS (MIPS32 Release 1 specification)
• NIOS II Gen 2
• RISC-V (32- and 64-bit)
• SPARC V8
• Tensilica Xtensa
• 等等…

许可

Zephyr 使用 Apache 2.0 许可证，是对商业应用友好的许可。

特点

Zephyr 提供了大量且不断更新的功能，包括：

内核服务组件

• 内核支持多种调度策略：协作线程、基于优先级的线程、非抢占式线程和抢占式线程，以及可选的时间片轮转。包括 POSIX pthreads 兼容 API 支持。
• 中断服务，用于中断处理程序的编译时注册
• 内存分配服务，用于动态分配和释放固定大小或可变大小的内存块
• 完善的 IPC 机制
• 增强消息队列和字节流
• 电源管理服务，如总体的、应用或策略定义的 "系统电源管理 "和细粒度的、驱动程序定义的 “设备电源管理”

多种调度算法

Zephyr 提供了一套全面的线程调度选项

• 协作是和抢占式调度
• 最早截止日期优先（EDF）
• Meta IRQ 调度实现“中断下半部分”或“tasklet” 行为
• 时间片：在优先级相同的抢占式线程之间启用
• 多种排队策略：
  • 简单的链表就绪队列
  • 红黑树就绪队列
  • 传统的多任务就绪队列

设备树支持

使用 devietree 来描述硬件，解耦硬件与驱动程序。

低功耗蓝牙 5.0

支持蓝牙 5.0 和低功耗蓝牙控制器，包括 蓝牙 mesh 和 蓝牙 controller。

• 具有所有可能的 LE 角色的通用访问配置文件（GAP）
• 通用属性配置文件（GATT）
• 配对支持，包括蓝牙的安全连接功能 4.2
• 干净的 HCI 驱动程序抽象
• 原始 HCI 接口，可将 Zephyr 作为控制器运行，而非完整的 Host 协议栈
• 已通过多种常用控制器的验证
• 高度可配置

Mesh Support:

• 等等…

Zephyr 还支持内存保护、编译时资源定义（编译期初始化）、优化的设备驱动程序模型、网络协议栈、完善的构建系统等等。。。

由此可见，Zephyr 原生支持蓝牙、网络等众多组件，可谓是五脏俱全了。Zephyr 相较于同类开源系统是具有一定的上手难度的，尤其是引入的设备树、cmake 模块化构建系统思想等原理上的掌握。但实际上，也并没有多高的门槛，搞起来！！！

参考

Zephyr 官方