Zephyr V4.4.0发布

Zephyr之前是季度发布，从2026年开始调整为半年发布。加长发布周期有利于提高软件发布质量，同时也表明Zephyr功能架构大体趋向稳定，整体动荡将减少，标志着项目成熟度与社区协作模式的重大演进。

Zephyr v4.4.0 是首个半年发布版本，比预期晚一天，于 2026年4月14日 发布，该版本支持截止日期为 2027年4月12日。v4.5.0 计划于今年10月发布。

官方 Release 博客详细概述了 v4.4.0 的新功能和亮点，Release Note 中可以找到细节，视频对重大变化进行说明和新功能演示。本文用一二级标题列出主要更新内容，正文文字列出个人关注的内容。

重大变化 链接到标题

  • Zephyr SDK 1.0 与工具链升级：SDK 1.0引入了实验性的 Clang/LLVM 支持，默认的最低 C 语言标准要求为C17
  • 网络新增WireGuard VPN 支持和Wi-Fi Direct (P2P)
  • 安全性与鲁棒性
    • CONFIG_SYS_HEAP_HARDENING 运行时检查堆溢出和破坏
    • 在 Wi-Fi 协议栈中，默认使用 PSA (Platform Security Architecture)
    • 引入Scope-based Cleanup，类似 C++ RAII 、 Golang defer 的机制，退出作用域时自动清理资源
  • 硬件架构与驱动增强
    • Biometrics API：首次引入了生物识别 API 框架，支持指纹、面部识别等传感器
    • OTP (One-Time Programmable) 驱动
    • Wake-up Controller (WUC)
    • Flash Translation Layer (FTL)：新增了对 NAND Flash 的磨损平衡（Wear Leveling）和坏块管理支持（基于 dhara）
    • MSPI 改进：Devicetree 现在支持分别配置 MSPI 的读、写和控制命令
  • 新增对 OpenRISC 32位架构支持
  • 性能改善
    • CPU负载感知和自动频率调整
    • ARM Cortex-M 上下文切换平均提速 8%
  • zbus支持跨CPU/domain通信和异步监听器 (Async Listeners)
  • USB Host扩展支持UVC
  • 开发者体验改进
    • Build Dashboard(点击看示例)：构建后产生 HTML 报告：RAM/ROM 占用（表格+旭日图）、Kconfig 溯源、初始化层级、Devicetree 导航
    • 新增了 ztest 基准测试框架 ，可创建周期精确的基准测试，实现自动化数据采集、开销补偿和统计报告（均值、标准差、最小值/最大值）
    • 增加全新的QEMU显示驱动
  • 新增 121 个主板和 31 个扩展板

内容摘要 链接到标题

修补漏洞 链接到标题

详细的说明可以在 https://docs.zephyrproject.org/latest/security/vulnerabilities.html 找到

总共14个CVE漏洞，其中8个尚未公开，主要涉及 Trusted Firmware-M (TF-M)

  • CVE 2025-53022
  • CVE 2026-0849
  • CVE 2026-1677
  • CVE 2026-1678
  • CVE 2026-1679
  • CVE 2026-1681
  • CVE 2026-4179
  • CVE 2026-5066
  • CVE 2026-5067
  • CVE 2026-5068
  • CVE 2026-5071
  • CVE 2026-5072
  • CVE 2026-5589
  • CVE 2026-5590

API 变化 链接到标题

删除的 API 和选项

  • Xtensa: 移除了 4 个关于 MMU 映射及缓存区域的架构特性配置项
  • 蓝牙
    • 移除了已弃用的 bt_hci_cmd_create() 函数，由 bt_hci_cmd_alloc 替代
    • 移除了 1 个蓝牙电话服务（TBS）支持选项
    • 控制器 (Controller): 优化了 3 个关于广播集与缓冲区的配置逻辑，不再强制依赖“高级特性”开关
  • Mbed TLS
    • 移除了 53 个 配置项。主要涵盖了具体的加密算法开关（AES, DES, SHA 等）、椭圆曲线类型（ECP/ECC 系列）以及密钥交换协议
    • 4 个配置项进行了重命名（涉及熵源驱动、SNI 服务名指示、调试开关等）
    • 1 个格式选项（PEM）被拆分为更底层的解析、写入及 Base64 独立选项
  • Random：CONFIG_CSPRNG_AVAILABLE 已更名为 CONFIG_ENTROPY_NODE_ENABLED

弃用的 API 和选项

  • 蓝牙：
    • Mesh 弃用了 1 个输入函数及 1 个结构体回调（number 变更为 numeric），弃用了 1 个 Vendor 消息 CID 强制配置项
    • Host 连接间隔从 interval（1.25ms）迁移至 interval_us（微秒）。弃用了 4 个设备名称及外观的 GATT 可写性配置项。
    • HCI: 纠正 2 个关于 LE 监督超时（Supervision Timeout）宏定义的拼写错误
  • I2S：弃用了 4 个旧版宏定义，和最新规范对齐（MASTER -> CONTROLLER, SLAVE->TARGET）
  • Mbed TLS:弃用用户自定义配置文件的旧选项，统一使用 CONFIG_MBEDTLS_CONFIG_FILE,弃用了 CONFIG_MBEDTLS_LIBRARY
  • Entropy/Random:弃用了 2 个与 PSA Crypto 和 CTR_DRBG 相关的熵源/生成器选项
  • 弃用了 mcux_lpcmp 驱动程序及相关示例， 计划4.6移除
  • 弃用了旧版 SysTick 低功耗挂钩宏、头文件及 4 个相关配置项
  • 弃用了 zephyr,cortex-m-idle-timer 属性，由 zephyr,system-timer-companion 替代
  • POSIX STREAMS 配置项由 CONFIG_XOPEN_STREAMS 变更为 CONFIG_XSI_STREAMS

新功能与增强

  • 驱动：
    • ADC/DAC: 新增大量基于 Devicetree 的宏与 API，支持索引/名称获取配置；DAC 新增了毫伏/微伏转原始值等转换函数
    • 音频 (Audio/PDM): 引入 PDM 设备树配置宏及左右声道检测功能
    • 视频: 增加 30+ 个像素格式宏（如 Bayer, RGB, YUV 系列）及缓存池管理功能
    • 显示: 新增事件回调注册接口，并扩展了 SDL 与 SSD1325 驱动的颜色格式支持。
    • 新增 OTP（一次性可编程） 内存驱动 API
    • PWM 增加事件回调机制
    • 新增 NXP SEMA42（硬件自旋锁）及 4 通道 DMA 驱动
  • 蓝牙
    • Audio/CAP: 增加 BAP 连接获取、CAP 交接回调及 TBS 客户端索引查询
    • Mesh: 正式支持 numeric（数值型）带外配网输入/输出；新增 CDB 与本地存储的密钥同步功能
    • 新增 GATT 与周期性广播同步的回调注销接口；优化了 ISO 频道断开的回调顺序
    • 新增 ANS 支持
  • 构建系统：
    • 新增 CMake 函数用于生成 C 结构体布局常量
    • Sysbuild 支持合并 Hex 文件及自动生成 MCUboot 变体镜像
  • 网络协议栈
    • 支持 Wi-Fi Direct (P2P) 模式及 WEP 加密；默认启用 PSA 加密
    • 新增 WireGuard、FTP 客户端及 CoAP 多播客户端支持
    • DTLS 服务器现支持 socket 多并发会话
  • 子系统与工具
    • MCUmgr 增加对原始 UART 传输协议的支持
    • Shell 增加 readline 用户输入接口
    • Mbed TLS: 扩展支持 26 个 配置项，重点涵盖 TLS 1.3 密码套件、SHAKE 算法及 X.509 证书解析。
    • 新增 COBS（一致性开销字节填充） 流式编解码支持
    • 新增 Disjoint-set 数据结构
    • Zbus: 引入Async Listener与Proxy Agent机制，支持按名称获取通道。
    • 增加 CPUFreq 压力策略
  • 调试、日志与质量改进
    • 新增 Exception Dump Hook

更多细节请参考 Release Note。

主板 & 扩展板 链接到标题

新增 121 个主板和 31 个扩展板，详见 Release Note。主要特点如下：

  • 国际主流芯片支持: 多个RP2040/RP2350（树莓派）、ESP32 系列（乐鑫）、STM32 系列（意法半导体）以及 NXP MCX/i.MX 开发板加入
  • 高性能与工业级：增加了 AMD Versal 系列、Intel Wildcat Lake 以及 Renesas（瑞萨）多款面向电机控制、AI 视觉的开发板
  • 虚拟化与仿真：新增了 QEMU（OpenRISC）和 BlackBerry QNX 虚拟机的支持
  • 特定应用：涵盖了框架笔记本（Framework Laptop）配件、电子纸显示器（Inkplate）、以及各种物联网传感器（Third Reality）

中国的芯片有：

  • 乐鑫（Espressif）
    • heltec_wifi_lora32_v3：ESP32-S3
    • heltec_wireless_tracker：ESP32-S3
    • beetle_esp32c3：ESP32-C3
    • esp32c5_devkitc：ESP32-C5
    • esp_threadbr：ESP32-H2
    • m5stack_nanoc6：ESP32-C6
    • doit_esp32_devkit_v1：ESP32
    • esp32c3_lckfb：ESP32-C3
    • glyph_c3：ESP32-C3
    • glyph_h2：ESP32-H2
    • rak11160：ESP32-C6
    • esp32s3_geek：ESP32-S3
    • esp32s3_rlcd_4_2：ESP32-S3
    • lolin32_lite：ESP32
  • 博流（Bouffalo Lab）
    • bl706_iot_dvk：BL706
    • ai_m61_32s_kit：BL616 / BL618
  • 瑞昱（Realtek）
    • rtl8721f_evb：RTL8721F
    • rtl872xd_evb：RTL8720XD
    • rtl872xda_evb：RTL8720XDA
    • rtl8752h_evb：RTL8752H
    • rtl87x2g_evb_a：RTL87x2G
    • rts5817_maa_evb：RTS5817
  • 瑞芯微（Rockchip）
    • orangepi_5_ultra_rk3588：RK3588 （高性能 8 核 SoC）
  • 沁恒微（WCH / Nanjing Qinheng）
    • ch32v307v_evt_r1：CH32V307（RISC-V MCU）
  • 联发科（MediaTek）
    • mt8365：MT8365 ADSP

不出意外，基于乐鑫 SoC 的开发板数量又排在前面。

驱动 链接到标题

新增多个驱动，详见 release note。其中引入 Biometrics 驱动，说明 Zephyr 要从单纯的连接型 OS 向复杂的交互型 OS 演进（如智能门锁、安防系统）

实例 链接到标题

新增 73 个实例，详见 release note。这次Zephyr增加了大量的Sample，从Sample的功能可以大体推测 Zephyr 技术路线、生态扩展和商业落地方向：

  • 推动实时数据流处理模型（zbus、streaming sensor framework），与 AI sensor / edge computing 契合
  • 加强 IoT / 云连接能力，正进入 工业 IoT / 能源 IoT（Wireguard VPN，OpenThread BorderRouter，OCPP charge point）
  • 支持 Linux-style 复杂系统
  • 增强工业与汽车能力（10BASE-T1S）
  • 强化电源管理
  • 扩展多媒体与音频（A2DP，MIDI2）

库和子系统 链接到标题

  • LoRa / LoRaWAN：新增 CAD（信道检测） 与 LBT（先听后发） 模式，提升信道利用率。支持硬件级 RX 占空比循环，实现更省电的无线唤醒
  • Mbed TLS：更新到 4.1.0，只保留 TLS/X.509 功能，基础加密算法（Crypto）剥离至 TF-PSA-Crypto 模块
  • Zbus
    • 异步任务：支持在工作队列中执行监听，避免阻塞发布者，且无需为订阅者开设独立线程。
    • 跨核转发：新增实验性 IPC 代理，支持在多核/多域之间转发通道数据。
    • 状态监控：支持按名称查找通道，并可监控消息发布延迟（Age）。
  • TF-M 从 2.2.0 升级到 2.2.2，NS interface简化
  • native_sim 支持交叉编译