【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)
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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；

部署分散；

协议、标准、型号繁杂；

能耗控制；

安全问题；

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

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；

基本内核功能；

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）；

提供组件包/框架包；

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。

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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；

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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​​