Zephyr (Betriebssystem) - Zephyr (operating system)
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| Entwickler |
Linux Foundation , Wind River Systems |
|---|---|
| Geschrieben in | C |
| Betriebssystemfamilie | Echtzeit-Betriebssysteme |
| Arbeitszustand | Strom |
| Quellmodell | Open Source |
| Erstveröffentlichung | 17. Februar 2016 |
| Neueste Erscheinung | 2.6.0 / 4. Juni 2021 |
| Repository | |
| Marketingziel | Internet der Dinge |
| Verfügbar in | Englisch |
| Plattformen | ARM ( Cortex-M0 , -M1 , -M3 , -M4 , -M7 , -M23 , -M33 , -R4 , -R5 , -R82 , -A53 ), x86 , x86-64 , ARC , RISC-V , Nios II , Xtensa , SPARC |
| Kernel- Typ |
Mikrokernel (vor v1.6) Monolithisch (v1.6+) |
| Lizenz | Apache 2.0 |
| Vorangestellt | Windflussrakete |
| Offizielle Website | www |
Zephyr ist ein kleines Echtzeit-Betriebssystem (RTOS) für verbundene, ressourcenbeschränkte und eingebettete Geräte (mit einem Schwerpunkt auf Mikrocontrollern ), die mehrere Architekturen unterstützen und unter der Apache-Lizenz 2.0 veröffentlicht werden. Zephyr enthält einen Kernel und alle Komponenten und Bibliotheken , Gerätetreiber , Protokollstapel , Dateisysteme und Firmware-Updates , die für die Entwicklung einer vollständigen Anwendungssoftware erforderlich sind .
Geschichte
Zephyr entstand aus Virtuoso RTOS für digitale Signalprozessoren (DSPs). 2001 erwarb Wind River Systems das belgische Softwareunternehmen Eonic Systems, den Entwickler von Virtuoso. Im November 2015 benannte Wind River Systems das Betriebssystem in Rocket um , machte es quelloffen und lizenzfrei. Im Vergleich zu Wind Rivers anderem RTOS, VxWorks , hatte Rocket einen viel geringeren Speicherbedarf, insbesondere für Sensoren und eingebettete Einzelfunktionsgeräte. Rocket konnte in nur 4 KB Arbeitsspeicher passen, während VxWorks 200 KB oder mehr benötigte.
Im Februar 2016 wurde Rocket unter dem Namen Zephyr ein gehostetes Gemeinschaftsprojekt der Linux Foundation . Wind River Systems steuerte den Rocket-Kernel zu Zephyr bei, stellte seinen Kunden jedoch weiterhin Rocket zur Verfügung und stellte ihnen die Cloud-Dienste in Rechnung. Infolgedessen wurde Rocket „im Wesentlichen die kommerzielle Version von Zephyr“.
Seitdem gehören zu den frühen Mitgliedern und Unterstützern von Zephyr Intel , NXP Semiconductors , Synopsys , Linaro , Texas Instruments , DeviceTone, Nordic Semiconductor , Oticon und Bose .
Im August 2020 hatte Zephyr die größte Anzahl von Mitwirkenden und Commits im Vergleich zu anderen RTOSes (einschließlich Mbed , RT-Thread , NuttX und RIOT ).
Merkmale
Zephyr beabsichtigt, alle Komponenten bereitzustellen, die für die Entwicklung ressourcenbeschränkter und eingebetteter oder mikrocontrollerbasierter Anwendungen erforderlich sind. Dies beinhaltet, ist aber nicht beschränkt auf:
- Ein kleiner Kern
- Ein flexibles Konfigurations- und Build-System für die Definition der erforderlichen Ressourcen und Module zur Kompilierzeit
- Eine Reihe von Protokollstapeln ( IPv4 und IPv6 , Constrained Application Protocol (CoAP), LwM2M , MQTT , 802.15.4 , Thread , Bluetooth Low Energy , CAN )
- Eine virtuelle Dateisystemschnittstelle mit mehreren Flash-Dateisystemen für nichtflüchtige Speicherung (FATFS, LittleFS, NVS)
- Verwaltungs- und Geräte- Firmware-Update- Mechanismen
Konfigurations- und Build-System
Zephyr verwendet Kconfig und devicetree als Konfigurationssysteme, die vom Linux-Kernel geerbt, aber in der Programmiersprache Python für die Portabilität auf Nicht- Unix- Betriebssysteme implementiert sind. Das RTOS-Build-System basiert auf CMake , wodurch Zephyr-Anwendungen auf Linux , macOS und Microsoft Windows erstellt werden können .
Kernel
Frühe Zephyr-Kernel verwendeten ein duales Nanokernel- und Mikrokernel- Design. Im Dezember 2016 wurde dies mit Zephyr 1.6 zu einem monolithischen Kernel .
Der Kernel bietet mehrere Funktionen, die ihn von anderen kleinen Betriebssystemen unterscheiden:
- Einzelner Adressraum
- Mehrere Planungsalgorithmen
- Hochgradig konfigurierbar und modular für Flexibilität, mit Ressourcen, die zur Kompilierzeit definiert werden
- Speicherschutzeinheit (MPU) basierter Schutz
- Unterstützung für asymmetrisches Multiprocessing (AMP, basierend auf OpenAMP) und symmetrisches Multiprocessing (SMP)
Sicherheit
Eine Gruppe widmet sich der Aufrechterhaltung und Verbesserung der Sicherheit. Außerdem bedeutet der Besitz und die Unterstützung einer Community, dass die Open-Source-Entwickler der Welt den Code überprüfen, was die Sicherheit erheblich erhöht.