Zephyr 框架结构简介

2024-07-17 02:42| 来源: 网络整理| 查看: 265

本节文从不同的侧面介绍Zephyr的架构，通过本文可以了解Zephyr不同的层次功能，对Zephyr框架有总统性的认识。

本文图片均来自Zephyr官方文档，参考中提供链接。

生态系统

Zephyr的生态系统为Zephyr的丰富功能提供了强大的支持。下图展示了整个Zephyr生态系统结构

其中Zephyr OS为Zephyr提供的核心代码包含了：

Kernel/HAL 内核调度低级的体系结构和板级支援各种RTOS内核对象电源管理框架低级的硬件接口抽象 OS服务及底层接口设备管理及底层驱动API 文件系统，Logging系统，Debugging系统及IPC 加密服务平台相关的特殊驱动网络协议栈应用服务高层级的应用API 标准化的数据模型高层级网络协议接口

对于Zephyr应用开发者，需要熟知应用服务和OS服务，了解底层接口及Kernel/HAL特性。

Zephy也提供构建系统及开发环境和Zephyr OS一起构成了Zephyr Project，Zephyr Project包含了：

Zephyr的SDK，构建工具，CI及开发环境 Bootloader：MCUboot 附加的中间件

Zephyr除了核心代码之外还引入了其它优秀的开源项目做为其功能组成部分，另外还有不同的项目也将Zephyr作为其组成部分，这些内容在一起构成了完整的Zephyr生态。Zephyr生态有如下内容：

第三方模块或库：例如lvgl，fatfs，mcumgr，openthread，openamp，opencan等等。第三方支持Zephyr的项目：例如Jerryscript ,Micropython , Iotivity , SwiftIO等。 SOC供应商Hal，Zephyr将不同芯片的Hal作为外部模块引入到Zephyr中，通过Zephyr驱动的整合让应用可以通过统一的驱动接口控制不同芯片的片上设备。例如：nxp，st，ti，nordic，silabs等等。系统架构

Zephyr OS的系统架构图如下，更详细的显示Zephyr OS的各层框架结构

Kernel涵盖以下内容：

提供Kernel service，例如thread，同步，数据传递，中断管理，时间管理，内存管理等进行任务调度电源管理平台相关的特殊驱动，例如Radios，传感器，加密硬件，Flash等

OS服务涵盖以下内容：

设备驱动实现，提供统一的底层驱动接口设备管理网络L2实现及接口抽象网络层和传输层协议栈(TCP/IP)，socket接口

应用服务涵盖以下内容：

网络应用协议及高层级接口，例如HTTP，coap，mqtt，tls，dtls等提供标准化的数据模型，目前尚未在Zephyr的目录树中找到该部分内容提供智能物件对象，例如基于lwm2m的IPSO 硬件支持架构

Zephyr按照下面架构对不同硬件进行支持

Zephyr的硬件层次结构被抽象出6层：

架构(Architecutre)：指令架构体系，例如ARM，RISC-V，x86等 CPU内核(CPU core)：架构中特定的CPU，例如ARM中有Cortex-M0,M3,M4,M7等芯片族(Soc family)：具有相似特性的SoC，例如Cortex-M7中有STMicro STM32，NXP i.MX 芯片系列(SoC series)：一小部分紧密关联的SoC，例如i.MX中有i.MX RT 系列，i.MX 8系列等芯片级(SoC)：电路板上的SoC，例如i.MX RT系列中有RT1050,RT1060等芯片板级(Board)：PCB上特定的SoC和一些外设相连构成有特定功能的电路板。例如Zephyr支援的mimxrt1050_evk，mm_swiftio开发板使用了rt1052芯片。参考

https://events19.linuxfoundation.org/wp-content/uploads/2018/07/OSLS-2019_-Zephyr-Project-.pdfhttps://docs.zephyrproject.org/latest/security/security-overview.htmlhttps://docs.zephyrproject.org/latest/guides/porting/board_porting.html

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