Zephyr (操作系統)

Zephyr是一個小型的實時操作系統^[3]，用於資源受限的嵌入式互聯設備（主要是微控制器），支持多種架構，使用Apache許可證 2.0發行。它有一個BSD許可證的仿品出現在來自Intel的Arduino 101軟件資源包中^[4]。

Zephyr

開發者	Linux基金會， 風河系統
編程語言	C和匯編語言
作業系統家族	實時操作系統
運作狀態	Current
源碼模式	開放源代碼
首次發布	2016年2月17日，​9年前​（2016-02-17）[1]
當前版本	4.1.0（2025年3月7日；穩定版本）[2]
市場取向	物聯網
支持的語言	英語
支援平台	ARM（Cortex-M0，Cortex-M3， Cortex-M4），x86，ARC，RISC-V，Nios II，Xtensa
內核類別	單體內核
許可證	Apache 2.0
前一代	Wind River Rocket
官方網站	www.zephyrproject.org
倉庫	github.com/zephyrproject-rtos

歷史

Zephyr最初是風河系統公司在2015年11月推出的為物聯網（IoT）設備開發的「Rocket內核」^[5][6][7]，更早時稱為「Microkernel Profile for VxWorks」，代碼移植於2001年併購Eonic Systems得來的Virtuoso DSP RTOS^[8]。在2016年2月，它成為Linux基金會的項目而改稱現名^[9][1]。

簡介

Zephyr內核是小型的並設計用於資源受限的系統，預期目標是用於從簡單的嵌入式環境傳感器和LED可穿戴技術，到複雜的智能手錶和IoT無線網關（英語：Wireless gateway）。Zephyr的建造系統支持Zephyr SDK之外的第三方工具鏈^[10]。Zephyr計劃設立了專門機制來維護或改進安全性^[11]。

Zephyr計劃的成員和支持者包括：Intel、Linaro、NXP半導體、Nordic半導體 ，和Synopsys、 runtime.io 、DeviceTone、Oticon等。^[12]

特徵

Zephyr內核提供了如下一些特徵：內存保護，內核服務，高可配置性，編譯時確定資源。^[13]

內存保護

實現可配置的特定於架構的棧溢出保護，內核對象及設備驅動程序許可權追蹤，和線程隔離，採用了在x86、ARC和ARM架構上的線程級別內存保護、用戶空間和內存域。

對於沒有MMU/MPU的平台和內存受限的設備，支持把特定應用的代碼和一個定製內核組合起來建立一個單體映像，它被裝載並執行於系統硬件之上。應用代碼和內核代碼二者都執行在一個共享的單地址空間（英語：Single address space operating system）中。

內核服務

內核為應用開發提供了一些熟悉的服務，包括：

1. 多線程服務，兼具基於優先級的、非搶先式的協同線程和基於優先級的、搶先式線程，帶有可選的輪流式時間片。包括POSIX pthread兼容API支持。
2. 中斷服務，兼具編譯時和運行時的中斷處理器註冊。
3. 線程間同步服務，具有二值信號量、計數信號量、互斥信號量。
4. 線程間數據傳遞服務，具有基本消息隊列、增強消息隊列和字節流。
5. 內存分配服務，具有固定大小或可變大小內存塊的動態分配和釋放。
6. 電能管理服務，具有比如無時標空閒和高級的空閒下部構造。

高可配置性

允許應用只合併入它需要的功能，並指定它們的數量和大小。

編譯時確定資源

要求所有系統資源都在編譯時確定，這縮減代碼大小並增進性能。

參見

• 嵌入式操作系統