معرفی KernelUNO: سیستم‌عامل سبک با شل لینوکسی برای آردوینو

به گفته CNX Software – Embedded Systems News

KernelUNO: سیستم‌عاملی سبک برای Arduino UNO با رابط کاربری مشابه لینوکس

KernelUNO یک اسکچ آردوینو با ۵۴۶ خط کد است که یک سیستم‌عامل سبک برای Arduino UNO فراهم می‌کند. این سیستم‌عامل دارای یک شل (shell) مشابه لینوکس است که دستوراتی مانند ls، df، uname و غیره را ارائه می‌دهد. تمام چیزی که نیاز دارید یک Arduino UNO R3 یا یک برد سازگار با میکروکنترلر مدل Microchip ATmega328P، یک کابل USB برای برنامه‌نویسی و به صورت اختیاری چند LED و مقاومت برای تست دستور GPIO در ترمینال است.

KernelUNO ویژگی‌های زیر را ارائه می‌دهد:

• فایل‌سیستم مجازی – ایجاد فایل‌ها و دایرکتوری‌ها در RAM (مسیرهای /dev و /home)
• کنترل سخت‌افزار – مدیریت GPIO با قابلیت پیکربندی حالت پین (pin mode)
• مانیتورینگ سیستم – میزان استفاده از حافظه، مدت زمان فعالیت (uptime)، پیام‌های کرنل (dmesg)
• شل تعاملی – اجرای دستورات به صورت بلادرنگ با بافرینگ ورودی
• ۲۳ دستور داخلی:
  • دستورات فایل‌سیستم – ls, cd, pwd, mkdir, touch, cat, echo [text] > [file], rm, info [name]
  • دستورات سخت‌افزاری:
    • pinmode [pin] [in/out] – تنظیم حالت پین
    • write [pin] [high/low] – نوشتن وضعیت روی پین
    • read [pin] – خواندن مقدار پین
    • GPIO [pin] [on/off/toggle] – کنترل GPIO
    • GPIO vixa [count] – حالت دیسکو LED (ایستر اگ)
  • دستورات سیستمی – uptime, uname, dmesg, df, free, whoami (ثابت شده روی root), clear, reboot, help, sh

شما CAN کد را از گیت‌هاب (تحت لایسنس BSD 3-Clause) دریافت کنید و از آنجایی که این پروژه یک اسکچ تک‌فایل آردوینو است، به سادگی CAN آن را روی برد خود فلش کرده و کار را شروع کنید. بیشتر دستورات مشابه همان‌هایی هستند که در یک هاست لینوکس پیدا می‌کنید، چیزی شبیه به آنچه busybox ارائه می‌دهد، به اضافه‌ی دستورات سخت‌افزاری برای کنترل GPIO.

همان‌طور که توسط Hackaday اشاره شده است، هیچ فضای ذخیره‌سازی دائمی وجود ندارد، بنابراین همه چیز در RAM اجرا می‌شود که این موضوع کاربرد آن را محدودتر از پتانسیل واقعی‌اش می‌کند. در تئوری، ممکن است بتوان یک فلش خارجی اضافه کرد یا از EEPROM استفاده نمود، اما در عمل باید در نظر داشت که میکروکنترلر مدل ATmega328 AVR تنها دارای ۲ کیلوبایت RAM، یک کیلوبایت EEPROM و ۳۲ کیلوبایت حافظه فلش است. میزان اشغال حافظه در حال حاضر به شرح زیر است:

• برنامه: حدود ۳۸٪ از ۳۲ کیلوبایت فلش
• حافظه RAM: حدود ۸۵٪ از ۲ کیلوبایت SRAM (بهینه‌سازی شده)
• فایل‌سیستم: حداکثر ۱۰ فایل یا دایرکتوری
• بافر DMESG: شش پیام

هنوز جای امیدواری هست، چرا که دو ویژگی در لیست کارهای آینده (TODO) قرار دارند: پایداری داده‌ها در EEPROM و کنترل PWM/آنالوگ. کدها به صورت دستی نوشته شده‌اند، اما از هوش مصنوعی Claude برای مستندسازی استفاده شده است.