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Zephyr——新型物联网操作系统介绍

Zephyr™ 项目旨在开发开源、可扩展且强大的 RTOS，针对资源受限的嵌入式设备进行了优化，并在构建时考虑了安全性。Zephyr 项目致力于以确保安全为前提，为连接的资源受限设备提供一流的RTOS。

先来一段来自某库的Zephyr自我介绍，Zephyr™项目是一个采用Apache 2.0协议许可，Linux基金会托管的协作项目。为所有资源受限设备，构建了针对低功耗、小型内存微处理器设备而进行优化的物联网嵌入式小型、可扩展的实时操作系统（RTOS），支持多种硬件架构及多种开发板，可以在小至8 kB内存的系统上运行。

用深入的安全开发生命周期：安全验证，模糊和渗透测试，频繁的代码审查，静态代码分析，威胁建模和审查，以防止代码中的后门。支持Bluetooth, Bluetooth Low Energy, Wi-Fi, 802.15.4，6Lowpan, CoAP, IPv4, IPv6, 和 NFC 等标准，通过社区驱动的发展来改进和增强功能。

其支持不同的硬件架构平台，包括：

-ARC EM and HS

-ARMv6-M, ARMv7-M, and ARMv8-M (Cortex-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)

-NIOS II Gen 2

-RISC-V (32- and 64-bit)

-SPARC V8

-Tensilica Xtensa

目前，Zephyr项目中，所有基于这些硬件架构的硬件平台可以从这里找到。

我们现在大体上知道了Zephyr是什么，我们接下来聊聊Zephyr有啥特异功能：

1、丰富的内核服务

- 多线程服务：包括协作式（拥有最高优先级，不能被抢占），基于线程优先级，抢占式和非抢占式线程，时间片的线程调度策略

- 中断服务：支持编译器的中断服务程序注册

- 内存分配服务：支持固定/可变大小的内存块的分配和释放

- 线程同步机制：二值/计数信号量，互斥锁

- 线程通信机制：管道，消息队列，增强型消息队列，字节流

- 电源管理机制：tickless模式，高级空闲管理机制

2、多调度算法

- 协作式和抢占式的调度策略

- EDF：最早截止时间优先调度，截止时间愈早，其优先级愈高

- 中断下半部处理：中断服务函数中只处理较块的部分，剩余耗时部分由下半部函数完成，不再占用中断服务时间。

- 时间片轮转，仅作用于抢占式线程

- 多种调度策略：链表形式，红黑树，传统多队列

3、基于Kconfig文件，带来高可配置性，以及模块化

4、支持多种平台，不限于ARM，x86等

5、内存保护：栈溢出保护，内核对象以及设备驱动权限跟踪，线程隔离等

6、编译器资源定义：降低代码尺寸，提高资源有限系统性能

7、优化的设备驱动模型，大大提高跨平台驱动可复用率

8、设备树的支持：使用设备树文件进行硬件描述。

9、原生多网络协议栈的支持

10、蓝牙5.0支持

11、基于Linux，macOS，和Windows的原生开发

12、支持LittleFS和FATFS的虚拟文件系统接口

13、多后端的log系统，可以通过不同方式打印log信息，包括网络，串口控制台，文件系统等

14、功能强大的Shell系统，并支持自定义shell指令

15、原生POSIX支持，支持将Zephyr作为一个Linux应用来运行

更多的Zephyr小秘密还请大家自行挖掘，在这里就不一一举例了。