فریمور BreadboardOS، سیستم‌عاملی برای رزبری پای RP2040

فریمور BreadboardOS دارای یک ترمینال مشابه لینوکس است که توسط Cavin McKinley ساخته شده است. BreadboardOS در واقع یک فریمور متن ‌باز برای میکروکنترلر رزبری پای RP2040  است که بر پایه FreeRTOS طراحی شده است. این فریمور همچنین یک رابط خط فرمان (CLI) با ویژگی‌های مشابه ترمینال لینوکس هم دارد.

این ترمینال بر اساس پروژه‌ microshell ساخته شده که خود یک شبیه‌سازی کوچک از شل‌های یونیکس/لینوکس است. این ترمینال به کاربر اجازه می‌دهد تا از طریق یک رابط کاربری folders /files به سبک POSIX (یک استاندارد برای سیستم‌عامل‌ها که در یونیکس و لینوکس استفاده می‌شود) با سخت‌افزار روی میکروکنترلر تعامل داشته باشد.

BreadboardOS دارای ویژگی‌ها و ابزارهای زیر است:

• یک سیستم‌عامل مبتنی بر FreeRTOS است.
• دارای ابزارهایی برای بررسی منابع سیستمی مانند دستورات ps، top، free و df است.
• از دستوراتی مانند cat و echo برای ارتباط با ورودی/خروجی چیپ و گذرگاه‌های سریال از طریق ترمینال؛ استفاده می‌کند. برای مثال، می‌توانید فهرست GPIO ها را با دستور زیر مشاهده کنید:

• BreadboardOS از سیستم فایل LittleFS استفاده می‌کند که برای حافظه‌های فلش طراحی شده است.
• BreadboardOS از روتین‌هایی برای آماده‌سازی و راه‌اندازی قطعات مختلف سخت‌افزاری استفاده می‌کند.
• BreadboardOS از Watchdog برای بازیابی ایمن سیستم در صورت خرابی استفاده می‌کند.
• BreadboardOS همچنین از تسک منیجر RTOS برای کنترل سرویس‌ها در زمان اجرا استفاده می‌کند.

rootfs دارای دایرکتوری‌های مشابه توزیع‌های لینوکس است (mnt، etc، bin، proc، dev و lib). کد منبع یا سورس کد BreadboardOS که با مجوز MIT منتشر شده، به طور آزاد در دسترس است. برای دریافت آن به GitHub مراجعه کنید. هیچ مستنداتی در مورد دستورات موجود پیدا نشده و بهترین راه برای بررسی آن‌ها تماشای ویدئوی زیر یا نصب Breadboard OS بر روی رزبری پای Pico یا Pico W است.

در حال حاضر سیستم‌عامل BreadboardOS یا BBOS تنها بر روی Raspberry Pi RP2040 پیاده‌سازی شده است، با این حال طبق توضیحات Cavin، این سیستم‌عامل به راحتی بر روی پلتفرم‌های سخت‌افزاری دیگر نیز اجرا می‌شود. این بدان معناست که ساختار پروژه طوری طراحی شده که امکان پورت کردن به سایر پلتفرم‌های سخت‌افزاری هم وجود داشته باشد.

کدهای مربوط به سخت‌افزار در دایرکتوری واحدی به نام hardware_pico قرار دارند. این دایرکتوری شامل کدها و تنظیمات سخت‌افزاری Raspberry Pi RP2040 است. BreadboardOS همچنین یک فایل هدر به نام hardware_config.h دارد که ویژگی‌های سخت‌افزاری خاص را که برای استفاده از برنامه‌های مختلف ضروری نیستند، مخفی می‌کند؛ به عبارت دیگر برنامه‌ها می‌توانند با استفاده از HAL، با سخت‌افزار ارتباط برقرار کنند، بدون اینکه به جزئیات دقیق سخت‌افزارها نیاز داشته باشند.

منبع