contiki学习笔记(一)
本学期开始学习contiki,主要是将contiki os应用于cc2530。学习的时候,发现国内的资料很少,故边学习边写一些笔记,方便自己查看。
一、contiki简介
Contiki是一个开源的、高度可移植的多任务操作系统,适用于联网嵌入式系统和无线传感器网络,由瑞典计算机科学学院(Swedish Institute of Computer Science)的Adam Dunkels和他的团队开发,已经应用在许多项目中。
Contiki支持IPv4/IPv6通信,提供了uIPv6协议栈、IPv4协议栈(uIP),支持TCP/UDP,还提供了线程、定时器、文件系统等功能。Contiki是采用 C 语言开发的非常小型的嵌入式操作系统,针对小内存微控制器设计,典型的Contiki配置只需要2KB的RAM和40KB的ROM。
Contiki具有以下特点:
低功率无线电通信
Contiki同时提供完整的IP网络和低功率无线电通信机制。对于无线传感器网络内部通信,Contiki使用低功率无线电网络栈Rime。Rime实现了许多传感器网络协议,从可靠数据采集、最大努力网络洪泛到多跳批量数据传输、数据传播。
网络交互
可以通过多种方式完成与使用Contiki的传感器网络的交互,如Web浏览器,基于文本的命令行接口,或者存储和显示传感器数据的专用软件等。基于文本的命令行接口是受到Unix命令行Shell的启发,并且为传感器网络的交互与感知提供了一些特殊的命令。
能量效率
为了延长传感器网络的生命周期,控制和减少传感器节点的功耗很重要。Contiki提供了一种基于软件的能量分析机制,记录每个传感器节点的能量消耗。
由于基于软件,这种机制不需要额外的硬件就能完成网络级别的能量分析。Contiki的能量分析机制既可用于评价传感器网络协议,也可用于估算传感器网络的生命周期。
节点存储:Coffee File System
Contiki提供的Coffee File System(CFS)是基于Flash的文件系统,可以在节点上存储数据。
编程模型
Contiki是采用C语言开发,包含一个事件驱动内核。应用程序可以在运行时被动态加载和卸载。在事件驱动内核之上,Contiki提供一种名为protothread的轻量级线程模型来实现线性的、类线程的编程风格。Contiki中的进程正是使用这种protothread。此外,Contiki还支持进程中的多线程、进程间的消息通信。Contiki提供三种内存管理方式:常规的malloc、内存块分配和托管内存分配器。
二:Contiki源代码结构
Contiki源代码可以在http://www.contiki-os.org/网站下载到,最新的版本是3.0,下载解压之后可以看到代码的组织结构如下图:
下面对各部分的功能和内容进行分析。
apps目录下是一些应用程序,例如ftp、shell、webserver等等,在项目程序开发过程中可以直接使用。使用这些应用程序的方式为,在项目的Makefile中,定义APPS = [应用程序名称]。在以后的示例中会具体看到如何使用apps。
core目录下是Contiki的核心源代码,包括网络(net)、文件系统(cfs)、外部设备(dev)、链接库(lib)等等,并且包含了时钟、I/O、ELF装载器、网络驱动等的抽象。
cpu
cpu目录下是Contiki目前支持的微处理器,例如arm、avr、msp430等等。如果需要支持新的微处理器,可以在这里添加相应的源代码。
examples
examples目录下是针对不同平台的示例程序。Smeshlink的示例程序也在其中。
platform
platform目录下是Contiki支持的硬件平台,例如mx231cc、micaz、sky、win32、cc253x等等。Contiki的平台移植主要在这个目录下完成。这一部分的代码与相应的硬件平台相关
tools
tools目录下是开发过程中常用的一些工具,例如CFS相关的makefsdata、网络相关的tunslip、模拟器cooja和mspsim等等。 为了获得良好的可移植性,除了cpu和platform中的源代码与硬件平台相关以外,其他目录中的源代码都尽可能与硬件无关。编译时,根据指定的平台来链接对应的代码。
参考博文:https://blog.csdn.net/chinazhangzhong123/article/details/52733263
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