在主机上运行 ESP-IDF 应用程序 =============================== :link_to_translation:`en:[English]` .. note:: 在主机上运行 ESP-IDF 应用程序的功能仍处于试验阶段，无法保证 API 的稳定性。欢迎用户通过 `ESP-IDF GitHub 仓库 `_ 或 `ESP32 论坛 `_ 提供反馈意见，助力未来 ESP-IDF 基于主机的应用程序设计。 本文档概述了在 Linux 上运行 ESP-IDF 应用程序的方法，并介绍了可以在 Linux 上运行的常见 ESP-IDF 应用程序类型。 介绍 ------------ ESP-IDF 应用程序通常在主机上进行构建（交叉编译），然后上传（即烧录）到 ESP 芯片上运行，并由主机通过 UART/USB 端口监控。然而，在 ESP 芯片上运行 ESP-IDF 应用程序在各种开发/使用/测试场景下可能存在限制。 因此，ESP-IDF 支持在同一台 Linux 主机上构建和运行其应用程序。在主机上运行 ESP-IDF 应用程序具有以下几个优点： - 无需上传到目标芯片。 - 应用程序在主机上的运行速度比在 ESP 芯片上快。 - 除主机本身外，无特定硬件要求。 - 更易进行软件测试的自动化和设置。 - 提供大量用于代码和运行分析的工具，如 Valgrind。 许多 ESP-IDF 组件依赖支持特定芯片的硬件，因此在主机上运行应用程序时，必须对这些硬件依赖文件进行模拟或仿真。目前，ESP-IDF 支持以下模拟和仿真方法： 1. 使用 `FreeRTOS POSIX/Linux 模拟器 `_ 可以模拟 FreeRTOS 调度。在此模拟的基础上，在主机上运行应用程序时也会模拟或使用其他 API。 2. 使用 `CMock `_ 可以模拟所有依赖文件，并在完全独立的情况下运行代码。 原则上，这两种方法（POSIX/Linux 模拟器和使用 CMock 模拟）可以混用，但此功能在 ESP-IDF 中尚未实现。注意，尽管名称中包含 POSIX/Linux，但目前的 FreeRTOS POSIX/Linux 模拟器也支持在 macOS 系统中运行。在主机上运行 ESP-IDF 应用程序通常用于测试，但模拟环境和模拟依赖文件并不能完全代表目标设备。因此，仍然需要在目标设备上测试，此时测试的侧重点通常在集成和系统测试上。 .. note:: 在主机上运行应用程序的另一方法是使用 QEMU 模拟器，但 ESP-IDF 的 QEMU 模拟器仍在开发中，尚未发布相关文档。 基于 CMock 的模拟 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 该方法使用 `CMock `_ 框架解决缺少硬件和软件依赖文件的问题。在主机上运行基于 CMock 的应用程序具备一大优势：在主机上运行的应用程序通常只编译必要代码，即模拟了最主要代码的依赖文件，而非编译整个系统。有关 Mocks 的总体介绍及其在 ESP-IDF 的配置和使用，请参阅 :ref:`mocks`。 POSIX/Linux 模拟器的模拟 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ESP-IDF 已支持使用 `FreeRTOS POSIX/Linux 模拟器 `_ 预览应用程序在目标芯片上的运行效果。使用该模拟器可以在主机上运行 ESP-IDF 组件，并使这类组件可用于在主机上运行的 ESP-IDF 应用程序。目前，只有一部分组件可以在 Linux 上构建。此外，各组件移植到 Linux 上后，其功能可能也会受到限制，或与在芯片目标上构建该组件的功能有所不同。有关所需组件在 Linux 上是否受支持的更多信息，请参阅 :ref:`component-linux-mock-support`。 .. only:: not esp32p4 .. note:: FreeRTOS POSIX/Linux 模拟器支持配置 :ref:`amazon_smp_freertos` 版本，但模拟仍在单核模式下运行。支持 Amazon SMP FreeRTOS 主要是为给 Amazon SMP FreeRTOS 编写的 ESP-IDF 应用程序提供 API 兼容性。 使用模拟器的前提 ----------------- .. include:: inc/linux-host-requirements.rst 如果使用了任意模拟器，则应设置变量 ``Ruby``。 构建和运行 ------------- 要在 Linux 上构建并运行应用程序，需要将目标芯片设置为 ``linux``： .. code-block:: bash idf.py --preview set-target linux idf.py build idf.py monitor .. _component-linux-mock-support: 组件 Linux/Mock 支持情况概述 ------------------------------------- 注意，下表中的“是”并不代表完全实现或模拟，它也可以表示功能的部分实现或模拟。实现或模拟通常只进行到可以提供足够功能、可以构建和运行测试应用程序的程度。 .. list-table:: :header-rows: 1 :widths: 20 10 10 * - 组件 - 模拟 - 仿真 * - cmock - 否 - 是 * - driver - 是 - 否 * - esp_app_format - 否 - 是 * - esp_common - 否 - 是 * - esp_event - 是 - 是 * - esp_http_client - 否 - 是 * - esp_http_server - 否 - 是 * - esp_https_server - 否 - 是 * - esp_hw_support - 是 - 是 * - esp_netif - 是 - 是 * - esp_netif_stack - 否 - 是 * - esp_partition - 是 - 否 * - esp_rom - 否 - 是 * - esp_system - 否 - 是 * - esp_timer - 是 - 否 * - esp_tls - 是 - 否 * - fatfs - 否 - 是 * - freertos - 是 - 是 * - hal - 否 - 是 * - heap - 否 - 是 * - http_parser - 是 - 是 * - json - 否 - 是 * - linux - 否 - 是 * - log - 否 - 是 * - lwip - 是 - 是 * - mbedtls - 否 - 是 * - mqtt - 否 - 是 * - nvs_flash - 否 - 是 * - partition_table - 否 - 是 * - protobuf-c - 否 - 是 * - pthread - 否 - 是 * - soc - 否 - 是 * - spiffs - 否 - 是 * - spi_flash - 是 - 否 * - tcp_transport - 是 - 否 * - unity - 否 - 是