关于Nuttx操作系统

已于 2024-10-11 09:32:51 修改
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文章标签： linux 物联网
于 2024-06-01 09:09:07 首次发布
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认识Nuttx和XiaomiVela

参考如下网站，先认识Nuttx

NuttX实时操作系统介绍(最详细)-优快云博客

NuttX是一个成熟的实时操作系统，于07年由Gregory Nutt先生正式开源，2016年被三星选为TizenRT操作系统的内核，2019年在小米的推动下正式进入Apache基金会，经过开源社区多年的不懈努力，NuttX功能丰富，性能稳定，商业化成熟度高，Fitbit最近两代的手环产品和索尼多款消费级产品都是基于NuttX开发的。

NuttX可运行于各种处理器架构和硬件平台上，包括ARM、MIPS、AVR等其重点遵从特定的标准并且尽量 可伸缩良好且可适应从8位到32位单片机环境，在stm32上也能跑。Nuttx主要遵循的标准是 Posix和ANSI标准。

Xiaomi Vela 项目，是小米基于开源实时操作系统NuttX打造的嵌入式物联网软件平台。

iot.mi.com/vela

小米基于 Apache NuttX 开发了为解决物联网碎片化而生的，物联网领域自研的嵌入式软件平台——Xiaomi Vela。在各种不同的物联网硬件上提供统一的软件平台，支持高性价比的MCU设备，为IoT的繁荣构建基础设施。

Xiaomi Vela 通过组件化能力，做到高度可伸缩、可裁剪，支持丰富的组件和易用的框架。同时，可以很方便的去支持功能差异跨度极大的各种物联网设备。还与 Linux 保持高度兼容性，适合做 Linux 的平替，帮助硬件实现降本。并基于物联网的特性，在多核异构、安全、超低功耗渲染和连接方面都建设了独有的能力。

IoT领域跟传统的PC和手机行业相比，最大的差异点就是IoT设备极其碎片化，这个碎片化给小米自身以及整个行业带来了效率低下的问题（代码的不可复用、软件的重复建设）。随着IoT行业的高速发展，到2030年全球还会新增150亿IoT设备，所带来的碎片化问题只会是越来越严重。因此，迫切的需要一个统一的软件平台来打通碎片化的IoT应用，让其能够和谐共通。

补充：小米开发者平台

开发者平台 (mi.com)

更多待补充。

Nuttx源码和文档

Nuttx的源码在github上可以获取：

The Apache Software Foundation · GitHub

可以看到，nuttx是属于Apache的产品之一，我们在其工程上搜索nuttx相关的工程项目：

最重要的就是nuttx和nuttx-apps

其中，nuttx是系统内核，nuttx-apps是nuttx集成好的一些应用。

我们点进去，就能看到这两个项目的目录结构。

二者点进去的网站如下：

nuttx

GitHub - apache/nuttx: Apache NuttX is a mature, real-time embedded operating system (RTOS)

nuttx-apps

GitHub - apache/nuttx-apps: Apache NuttX Apps is a collection of tools, shells, network utilities, libraries, interpreters and can be used with the NuttX RTOS

另外，nuttx有个在线文档：

NuttX Documentation — NuttX latest documentation (apache.org)

其中，对目录结构也有一些介绍：

Nuttx内核的目录结构

Directory Structure — NuttX latest documentation (apache.org)

Nuttx应用层的目录结构

Applications — NuttX latest documentation (apache.org)

更多待补充。

Nuttx的学习资料很少，这里提供一些其他用户写的文章参考：

Nuttx驱动机制 - 简书 (jianshu.com)

这个用户写了一系列的文章

可以看看。

还有一些：

nuttx应用笔记1---启动过程分析_nuttx里system中的nsh怎么启动别的应用的-优快云博客

在NuttX中，任务的优先级是通过数值来表示的，其中数值越大，任务的优先级越高。这一点与FreeRTOS相似，后者也是数值越大，优先级越高。

总的来说，NuttX中的任务优先级设置是一个重要的调度参数，它决定了任务执行的先后顺序。理解并合理配置任务优先级对于开发高效稳定的实时应用至关重要。开发者应充分利用NuttX提供的丰富接口和配置选项，以实现最佳的系统性能。

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Ø 内核分模块组织，功能模块被组织到一个个目录下，如nuttx/ audio/, binfmt/, crypto/, drivers/, fs/, graphics/, video/, wireless/等；Ø 用户lib库在libs/目录下，在这个目录下，包含了用于内核以及应用的基于共享逻辑的库，例如 libc, libm (math), libnx (graphics)等；5） net/sockets/提供基于BSD的socket接口；4） fs/vfs/ 提供了基于POSIX的文件接口；
Nuttx操作系统（二）：任务
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尽管并不总是必要的，但这些列表中的大多数都是优先排序的，以便可以使用通用的列表逻辑来处理（只需要对g_readytorun、g_pendingtasks和g_waitingforsemaphore列表进行优先排序）。所谓环境，我们指的是OS预留的一组资源，但在进程的受保护环境中，我们具体指的是其地址空间。Ø 这是所有准备运行的任务的列表，但不能放在g_readytorun列表中，因为：（1）它们的优先级高于g_readitorun表头部的当前活动任务；此环境是专用的，对于任务是唯一的。
Nuttx操作系统（三）：构建模式
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Ø KERNEL构建：这种构建是使用存储管理单元（MMU）将OS放置在私有地址空间中，并将任务（或进程）放置在其自己的虚拟地址空间。对于PROTECTED构建与KERNEL构建，应用程序驻留在OS地址空间之外，并且在这些构建中，应用程序都不能访问OS的任何内部资源。Ø PROTECTED构建：这种构建是使用存储保护单元（MPU）将内存分离为用于OS的特权模式，和用于所有应用的非特权模式。4） 用户进程之间进一步隔离，每个应用程序工作在自己的空间上；2） 内核程序工作在内核模式；
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