1. 创建最小Zephyr应用

任务目标

本案例完成Zephyr RTOS的最小可运行闭环：搭建基于模拟器(qemu_x86)的开发环境，创建最小应用工程，编译并启动内核，通过串口输出验证系统正常运行。最终目标是掌握Zephyr应用的标准目录结构、构建系统调用方式与模拟器验证方法。

环境准备

需要Linux环境（推荐Ubuntu 22.04+），安装以下依赖：

# 基础依赖
sudo apt update
sudo apt install -y git cmake ninja-build gperf ccache dfu-util device-tree-compiler wget python3-pip python3-setuptools python3-tk python3-wheel xz-utils file make gcc gcc-multilib g++-multilib libsdl2-dev

# Zephyr构建工具（west）
pip3 install west

# 安装Zephyr SDK（含qemu_x86模拟器支持）
cd ~
wget https://github.com/zephyrproject-rtos/sdk-ng/releases/download/v0.16.5/zephyr-sdk-0.16.5_linux-x86_64.tar.xz
tar xf zephyr-sdk-0.16.5_linux-x86_64.tar.xz
cd zephyr-sdk-0.16.5
./setup.sh -t all -c

获取Zephyr源码并初始化环境

mkdir ~/zephyr-project && cd ~/zephyr-project
west init zephyr
cd zephyr
west update
west zephyr-export
pip3 install -r zephyr/scripts/requirements.txt

创建最小应用

应用目录结构如下，包含CMakeLists.txt、prj.conf和src/main.c三个必要文件：

mkdir -p ~/zephyr-project/myapp/src
cd ~/zephyr-project/myapp

CMakeLists.txt（应用构建入口）：

cmake_minimum_required(VERSION 3.20.0)
find_package(Zephyr REQUIRED HINTS $ENV{ZEPHYR_BASE})
project(myapp)
target_sources(app PRIVATE src/main.c)

prj.conf（内核配置，此处为空即可）：

# 最小应用无需额外配置

src/main.c（应用主程序）：

#include <zephyr/kernel.h>
#include <zephyr/sys/printk.h>

int main(void)
{
    printk("Hello Zephyr! Board: %s\n", CONFIG_BOARD);
    return 0;
}

编译与运行

# 设置环境变量（每次新终端需执行）
export ZEPHYR_BASE=~/zephyr-project/zephyr
export ZEPHYR_TOOLCHAIN_VARIANT=zephyr
export ZEPHYR_SDK_INSTALL_DIR=~/zephyr-sdk-0.16.5

# 编译（目标板为qemu_x86模拟器）
cd ~/zephyr-project/myapp
west build -b qemu_x86

# 在模拟器中运行
west build -t run

验证方法

运行west build -t run后，QEMU模拟器窗口会启动，终端输出应包含以下内容：

*** Booting Zephyr OS build v3.5.0 ***
Hello Zephyr! Board: qemu_x86

看到Hello Zephyr!输出即表示最小应用构建成功并在模拟器上正常运行。按Ctrl+A后按X退出QEMU。

常见问题

• west命令找不到：确认pip3 install west成功，且~/.local/bin已加入PATH。
• 编译报错找不到Zephyr：检查ZEPHYR_BASE环境变量是否指向正确的zephyr源码路径。
• QEMU无法启动：确认SDK安装时选择了-t all参数，且系统已安装libsdl2-dev。