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Zephyr(RTOS) 编程 XIAO SAMD21

什么是RTOS​

当今嵌入式系统最重要的组件之一是RTOS，也称为实时操作系统，它负责从任务调度到执行应用程序的所有事务。

RTOS 旨在提供可预测的执行模式。当处理必须满足系统的时间限制时，使用RTOS。因此，与GPOS（通用操作系统）相比，RTOS通常重量轻、体积小，并且一般只提供在特定硬件上运行特定类型应用程序所需的功能。在某些情况下，开发人员可以修改现有的 RTOS，缩小范围以仅提供特定应用程序所需的功能，和/或自定义其功能或性能特征。

什么是Zephyr​

Zephyr 操作系统基于小型内核，设计用于资源受限的嵌入式系统：从简单的嵌入式环境传感器和 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。

特征​

Zephyr 提供了大量且不断增长的功能，包括：

广泛的内核服务套件：​

Zephyr 提供了许多熟悉的开发服务：

  • 多线程服务，用于协作、基于优先级、非抢占式和抢占式线程，具有可选的循环时间切片。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。
  • 用于二进制信号量、计数信号量和互斥信号量的线程间同步服务。
  • 用于基本消息队列、增强消息队列和字节流的线程间数据传递服务。
  • 电源管理服务，例如总体、应用程序或策略定义的系统电源管理和细粒度、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择：

  • 协作式和抢占式调度
  • 最早的截止时间优先(EDF算法)
  • 实现“中断下半部分”或“tasklet”行为的元IRQ调度
  • Timeslicing: 在同等优先级的可抢占线程之间启用时间切片
  • 多种排队策略:
    • 简单的链表就绪队列
    • 红/黑树就绪队列
    • 传统的多队列就绪队列

低功耗蓝牙5.0支持​

兼容蓝牙5.0 (ESR10)，支持蓝牙低功耗控制器(LE链路层)。包括蓝牙网格和蓝牙合格蓝牙控制器。

  • 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4.2的安全连接功能
  • 干净的HCI驱动抽象
  • 原始的HCI接口来运行Zephyr作为控制器，而不是完整的主机堆栈
  • 使用多个流行的控制器进行验证
  • 高度可配置

Mesh组网支持:

  • 中继，朋友节点，低功耗节点(LPN)和GATT代理功能
  • 两种供应持有者都支持(PB-ADV和PB-GATT)
  • 高度可配置，适合至少16k RAM的设备

参考 Zephyr Project

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