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 |