提到作業系統，第一時間我們就會想到執行在電腦上的windows，想起執行在手機上的安卓。這些系統直接執行在「裸機」裝置的最低層,搭建起其他軟體、應用執行的環境與基礎。作業系統的興起、完善，促成了軟體與應用的興起,鑄就了輝煌的pc時代與移動網際網路時代。
談到物聯網，最大的問題之一就在於溝通，不同裝置、不同標準之間的溝通、軟體與硬體的溝通。如何解決這種 「溝通」問題，作業系統變得尤為重要。物聯網作業系統排程「物體」本身，對「物體」的排程過程通過層層分發、層層下達，通過排程雲、邊、端，不同層級中不同裝置的計算資源而實現。因此，物聯網中的作業系統涉及到晶元層、終端層、邊緣層、雲端層等多個層面
當前很多物聯網裝置已經從傳統意義上的「啞」裝置成功轉型為智慧型化裝置。那麼乙個裝置從「啞」到智慧型化，必須面對兩個問題：資源管理、裝置的互聯互通。而在這物聯網作業系統百家爭鳴，百花齊放的時代，華為liteos物聯網作業系統要如何破浪前進？
liteos資源管理：麻雀雖小，五臟俱全
說到物聯網作業系統，不得不提物聯網的核心，乙個核心要具備尺寸伸縮性強、實時性必須足夠強、架構可擴充套件性強、足夠安全和可靠、低功耗節能省電等優良特質。比如，乙個極端的情況下，核心尺寸必須維持在10k以內，以支撐記憶體和cpu效能都很受限的感測器。這要求核心需具備完善的任務排程、記憶體管理、本地儲存、複雜的網路協議等功能，以滿足高配置的智慧型物聯網終端的要求。
liteos
核心的資源管理，可分為四個部分：時間管理、儲存管理、硬體管理、同步通訊資源。在liteos的最底層，實現的是對各類硬體的乙個總體抽象，這主要是解決liteos和cpu體系的耦合。對於作業系統核心而言，和cpu的耦合主要在於任務的排程、異常的處理等，這和每個cpu體系架構強相關。liteos的任務排程，正是基於cpu架構而非單個特定的cpu，目前已經支援armv6m、armv7m、risic-v等，這就意味著，liteos可以在不同的mcu廠商的產品上做到無縫移植，降低裝置廠商切換硬體的難度。
一般的記憶體管理都是採用的雙鏈表模式，按需分配。那麼這個時候就會帶來乙個問題，如何管理這個雙向鍊錶呢？普通的雙向鍊錶，對查詢比較麻煩，有序的雙向鍊錶，對排序的時間存在不確定性，這會給開發者帶來困擾。為了降低開發者對時間搜尋的不確定性，liteos採用了tlsf以及基於紅黑樹的二叉搜尋樹，這兩個方法將會大大的降低我們搜尋的複雜度。當記憶體經過多次的申請和釋放之後，組織空閒記憶體的線性鍊錶可能很長，在這種情況下如果去搜尋乙個匹配的記憶體可能很費勁，因為你不知道最合適的內存在什麼位置（有可能在鍊錶尾部）。而採用tlsf的方式，通過計算map的位置，可以一次命中，這樣就讓開發者查詢一塊空閒的記憶體時間變得更加確定。
同時，liteos的中斷管理、驅動等功能，還給傳統裸機開發者帶來更好的開發體驗。例如中斷管理，我們知道在mcu上，串列埠的數量比較多，每個串列埠都可能分配乙個中斷號，如果是裸機開發者，就不得不寫很多中斷服務函式掛載到中斷表中。而liteos的中斷管理，開發者可以通過採用註冊的方式，傳遞相同的服務函式，只需引數不同即可，這就意味著開發者可以實現串列埠中斷函式的最大復用，同樣的道理，還可以應用到驅動程式中。
liteos互聯互通：有趣的靈魂萬里挑一，做開發者鍾愛的皮囊——提供快速整合和統一的協議
liteos
的資源管理，是為滿足開發者對資源管理的訴求，解決物聯網硬體上的碎片化而生。就拿tcpip通訊來說，實現方式就千奇百怪，有使用蜂窩模組自帶的socket、有使用ppp撥號、有使用wiif模組、有使用lwip這樣的軟體協議棧的。不是說這樣不好，畢竟它們都是有趣的靈魂；但是對於開發者而言，會帶來乙個問題——為了保證相容性，他們不得不基於tcpip進行開發，從而導致**出現各種各樣的巨集開關，到最後這種**幾乎沒有辦法維護。
為了解決開發者委曲求全的適配各種方式帶來毀滅性的維護問題，liteos提出元件功能標準化。不論你是wifi模組還是lte模組，還是其他的軟體棧，只要採用統一的標準api之後，各種各樣形態的元件，就像是選單上的乙個選項，只需要打勾選擇想要即可。liteos作業系統從核心到網際網路協議的抽象層框架，構建統一的api標準。基於這個標準，開發者可以快速將協議或者其他元件插入到框架，幫助開發者復用已有能力，也加快了整合的效率。
liteos一鍵上雲：採用積木式的元件和組裝模式，更靈活輕便
在華為雲iot的雲管端戰略中，liteos承擔著雲服務落地的關鍵角色，因此如何更好的、更合理的引導終端裝置快速的上雲是liteos的主要目標。整體看，liteos可以分作兩部分：
原則上，liteos的各個模組在開發設計過程中，可以做到模組解耦、可裁剪、可配置。從這可以看出liteos在開發整體上，可以說是屬於 「積木型開發」，開發者像搭建積木一樣簡單來使用，可以按照自己的實際應用場景，選擇不同的解決方案，從而解決物聯網碎片化的問題。
但用原始的小積木搭建乙個滿意的作品，也要有設計的乙個過程，包括選擇何種協議，使用哪個元件。事實上，物聯網裝置存在乙個「老大難」的問題——儲存資源、計算資源有限。例如，tls除了要占用大幾十kb的rom和ram以外，還非常消耗我們的計算資源；在乙個200m主頻的mcu在echda模式下，握手協議過程都需要接近10秒鐘，對於那些低速裝置可能會更長。
在這種情況下，如果告訴你，有個模組，通過簡單的at指令就可以直接和華為雲iot互通，你會不會很驚喜呢？華為liteos將互聯互通功能整合到了模組內部，豐富自運算資源、儲存資源。裝置廠家通過簡單的at指令就可以呼叫liteos的互聯api，省卻了移植、配置等煩惱，再也不用考慮和雲對接的底層流程和詳細細節。
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