面向物联网的微内核SynestiaOS

SynestiaOS是一个面向物联网设备的基于标准的开源操作系统，面向机器人，智能手表，电视和汽车信息娱乐等平台。由  ThoughtWorks 未济实验室 和  陈莉君名师工作室  的同学们一起开发。

随着物联网、自主驾驶和机器人等技术的发展，操作系统迎来了新的切入点和机遇。主要制造商在操作系统领域都有所部署，例如谷歌的 Fuchsia，亚马逊的 FreeRTOS，阿里的 AliOS-Thing，华为的LiteOS，腾讯的TinyOS，以及国产知名的RT-Thread和RT-Thread smart等。

相对于传统的嵌入式RTOS而言，Synestia更倾向于在硬件配置较高的智能IoT设备上而不是硬件配置有限的小型单功能IoT设备运行。SynestiaOS开源免费，拥有独立的知识产权，可以根据用户需求进行定制，以符合实际场景。

SynestiaOS 采用微内核架构，内核态中仅维护进程管理子系统和内存管理子系统，SynestiaOS 采用 CFS 调度算法，目前实现了内核线程的主调度器和周期性调度器；内存管理部分在 ARM32 上开启 LPAE 模式，采用虚拟内存管理，目前实现了Heap、Stack、Page 的管理以及MMU的驱动。

由于 SynestiaOS 采用微内核架构，宏内核操作系统的文件系统、网络协议栈在 SynestiaOS 中都位于用户态，所以文件系统和网络协议栈或其他子系统在通信的时候，就存在消息传递的问题，所以在系统调用层和进程管理内存管理两大子系统之间，SynestiaOS 设置消息队列，以解决用户态子系统和内核态子系统之间的通信。

在文件系统中，SynestiaOS 吸取了Linux内核的优势，实现了虚拟文件系统VFS，并正在实现Ext2文件系统的方法。目前系统启动后，可以正常加载和读取Ext2文件系统。

SynestiaOS 遵循POSIX标准，除了提供基础的 LibC、Labmath 库以外，考虑到一些物联网设备会带有终端显示器，SynestiaOS 还提供了LibGUI、LibDFX(2D/3D)库以供开发者使用。

介于硬件平台和操作系统中间的 HAL 部分，SynestiaOS目前实现了树莓派硬件的中断和Timer机制。后续 SynestiaOS 会支持更多的硬件种类并增加64位支持。

以下是 SynestiaOS 的开发计划。

目前的工作是添加 ELF Loader、多核心支持、用户态进程，后续在用户态实现网络协议栈并增加虚拟机。

以下是 SynestiaOS 目前的系统界面截图（QEMU虚拟环境下），这是系统启动动画：

每一个线程开启一个窗口，也支持按钮，另外测试了2D图形库。

系统启动后，成功加载并读取Ext2文件系统：

更多信息，欢迎大家访问 SynestiaOS 的官网：

欢迎大家加入 SynestiaOS 社区讨论，微信群二维码：

SynestiaOS现已开源：

SynestiaOS 的文档开源地址：