【LiteOS】第 0 章

文章目录

• ​​1. 介绍​​
• ​​2. 物联网设备开发的挑战​​
• ​​3. Huawei LiteOS 关键技术以及总体框架图​​
• ​​4. 轻量级内核：更小体积、更低功耗、更快响应​​
• ​​5. 特性与惊喜​​

• ​​特性1：低功耗设计​​
• ​​特性2：传感框架统一多传感器​​
• ​​特性3：安全框架​​
• ​​惊喜1：开创性的分布式​​
• ​​惊喜2：多内核架构​​
• ​​惊喜3：匠心内核​​
• ​​惊喜4：多个liteOS​​
• ​​惊喜5：HDF​​
• ​​惊喜6：Shell​​
• ​​惊喜7：轻量级图形平台 ACE​​

• 分布式操作系统？

1. 介绍

Huawei LiteOS 是面向 IoT 领域，构建的轻量级物联网操作系统。

架构框图

Huawei LiteOS 支持 UP(单核) 与 SMP(多核) 模式。

系统 = 内核+文件系统
极小内核 = 内存管理+任务管理+硬件相关（中断管理、异常管理、系统时钟））
基础内核 = 极小内核+IPC通信+软件定时器+软件定时器（Swtmr）+SMP模式
内核增强 = 低功耗（Run-stop、Tickless）+调试测试（Trace事件跟踪、LMS、Shell、CPU占用率）
文件系统 = vfs、littlefs、devfs、fatfs、devfs、kifs、ramfs、spiffs(FAT32 和 exFAT 兼容 windows 和 linux)
---
接口
组件 = OTA 差分升级、GUI 框架、AI 框架、互联框架、传感框架

ARM v7 是一种构架。 ARM7 是一种处理器型号， ARM7 是在 ARM v4构架上设计出来的处理器

2. 物联网设备开发的挑战

联接智能；终端智能（实现边缘节点计算）；管理智能；

1. 部署分散；
2. 协议、标准、型号繁杂；
3. 能耗控制；
4. 安全问题；
5. 在没有输入输出设备的情况下的配置问题；

3. Huawei LiteOS 关键技术以及总体框架图

1. 适配主流芯片：芯片驱动和外设驱动 - HDF(HAL+驱动) 鸿蒙驱动框架；
2. 基本内核功能；
3. 提供操作系统标准接口：POSIX 接口、CMISIS 接口（libc/libm/STL C/C++语言标准库）；
4. 提供组件包/框架包；
5. IDE：LiteOS Studio；
   

4. 轻量级内核：更小体积、更低功耗、更快响应

体积最小可达 6KB；
uA 级功耗；
us 级响应；

基础内核

• 时间管理

• 系统时间 sys
• 系统时钟 tick
• 软件定时器 Swtmr

• 硬件相关

• 中断管理
• 异常管理
• 硬件定时器 Hwtmr

• 内存管理

• 动态内存 Memory
• 静态内存 Membox

• IPC 通信

• 消息队列
• 事件

• 任务管理

• 信号量 Sem
• 互斥锁 Mutex
• 任务调度

向下通过硬件抽象层和驱动层的屏蔽，屏蔽硬件差异，向上提供统一调用接口；在内核方面，保留极小内核功能，将不必要的功能剥离到上层；将多核管理、IPC 通信的功能作为基础内核内容扩展；将低功耗，trace 事件追踪，shell 等模块作为内核增强；最后使用统一的操作系统接口，进一步屏蔽内核实现细节；再向上提供丰富的组件包供开发者使用，最后提供统一的 API，达到完全屏蔽实现细节的作用。

5. 特性与惊喜

特性1：低功耗设计

工作状态：
系统自动实现多任务的对齐处理，减少唤醒 CPU 的次数，降低功耗；

空闲状态：
tickless 机制。将固定时间间隔发生的 tick 中断，动态计算系统最大可休眠时间，减少 CPU 唤醒次数。

在内核中好像就能够选择该项机制。

linux 4.14.0
make menuconfig
General setup -->  Timers subsystem  ---> Timer tick handling (Idle dynticks system (tickless idle))  --->

特性2：传感框架统一多传感器

屏蔽硬件细节，即插即用。

特性3：安全框架

• 端云；
• 传输；
• 终端安全；

惊喜1：开创性的分布式

​​https://www.bilibili.com/video/BV1zK4y1f7z3​​

惊喜2：多内核架构

• L0-L5 内核大小版本；
• 特有的 KAL 层

惊喜3：匠心内核

• 多进程、多线程、多核调度；
• 高效 IPC；
• 安全内核；

惊喜4：多个liteOS

惊喜5：HDF

• 内核解耦；
• 华为驱动库；
• 驱动+硬件抽象；

惊喜6：Shell

惊喜7：轻量级图形平台 ACE

• 在不同设备上的统一体验；
• 一次开发多次部署；
• 支持异形屏；

参考资料

• ​​LiteOS_华为云​​
• ​​海思•芯学院 华为LiteOS介绍​​
• ​​https://gitee.com/LiteOS/LiteOS/tree/master​​
• ​​鸿蒙钊哥​​