无锡地区网站制作公司排名,电子商务网站系统详细设计的内容,wordpress主题 门户,私人20服务器本方案基于OpenHarmony LiteOS-M内核#xff0c;使用联盛德W800芯片的润和软件海王星系列Neptune100开发板#xff0c;进行开发移植。
移植架构采用Board与SoC分离方案#xff0c;支持通过Kconfig图形化配置编译选项#xff0c;增加玄铁ck804ef架构移植#xff0c;实现了…本方案基于OpenHarmony LiteOS-M内核使用联盛德W800芯片的润和软件海王星系列Neptune100开发板进行开发移植。
移植架构采用Board与SoC分离方案支持通过Kconfig图形化配置编译选项增加玄铁ck804ef架构移植实现了HDF、XTS等子系统及组件的适配。
适配准备
准备ubuntu20.04系统环境安装csky-abiv2-elf-gcc交叉编译工具链。
编译构建
目录规划
本方案的目录结构使用Board和Soc解耦的思路
芯片适配目录规划为
device
├── board --- 单板厂商目录
│ └── hihope --- 单板厂商名字HiHope
│ └── neptune100 --- 单板名Neptune100
└── soc --- SoC厂商目录└── winnermicro --- SoC厂商名字联盛德└── wm800 --- SoC Series名w800系列芯片
产品样例目录规划为
vendor
└── hihope --- 开发产品样例厂商目录润和软件的产品样例├── neptune_iotlink_demo --- 产品名字Neptune100产品样例代码└── ...
产品定义
vendor/hihope/neptune_iotlink_demo/config.json文件下描述了产品使用的内核、单板、子系统等信息。其中内核、单板型号、单板厂商需提前规划好是预编译指令hb set关注的。例如
{product_name: neptune_iotlink_demo, --- 产品名ohos_version: OpenHarmony 3.1, --- 使用的OS版本type:mini, --- 系统类型: miniversion: 3.0, --- 系统版本: 3.0device_company: hihope, --- 单板厂商hihopeboard: neptune100, --- 单板名neptune100kernel_type: liteos_m, --- 内核类型liteos_mkernel_version: 3.0.0, --- 内核版本3.0.0subsystems: [] --- 子系统
}
填入的信息与规划的目录相对应其中device_company和board用于关联出device/board/device_company/目录。
单板配置
关联到的目录下在device/board/hihope/neptune100/liteos_m目录下放置config.gni文件该配置文件用于描述该单板信息包括CPU型号、交叉编译工具链及全局编译、链接参数等重要信息
# Kernel type, e.g. linux, liteos_a, liteos_m.
kernel_type liteos_m# Kernel version.
kernel_version 3.0.0# Board CPU type, e.g. cortex-a7, riscv32.
board_cpu ck804ef# Board arch, e.g. armv7-a, rv32imac.
board_arch ck803# Toolchain name used for system compiling.
# E.g. gcc-arm-none-eabi, arm-linux-harmonyeabi-gcc, ohos-clang, riscv32-unknown-elf.
# Note: The default toolchain is ohos-clang. Its not mandatory if you use the default toolchain.
board_toolchain csky-elfabiv2-gcc#use_board_toolchain true# The toolchain path installed, its not mandatory if you have added toolchain path to your ~/.bashrc.
board_toolchain_path # Compiler prefix.
board_toolchain_prefix csky-elfabiv2-# Compiler type, gcc or clang.
board_toolchain_type gcc# config.json parse
if (product_path ! ) {product_conf read_file(${product_path}/config.json, json)product_name product_conf.product_namebin_list product_conf.bin_list
}# Board related common compile flags.
board_cflags [-mcpuck804ef,-mhard-float,-DGCC_COMPILE1,-DTLS_CONFIG_CPU_XT8041,-DNIMBLE_FTR1,-D__CSKY_V2__1,-DCPU_CK804,-O2,-g3,-Wall,-ffunction-sections,-MMD,-MP,
]board_cxx_flags board_cflagsboard_asmflags [-mcpuck804ef,-DCPU_CK804,
]board_ld_flags []# Board related headfiles search path.
board_include_dirs []# Board adapter dir for OHOS components.
board_adapter_dir # Sysroot path.
board_configed_sysroot # Board storage type, it used for file system generation.
storage_type
预编译
在工程根目录下输入预编译指令hb set可显示相关产品信息如下
hb set
OHOS Which product do you need? (Use arrow keys)hihope neptune_iotlink_demoOHOS Which product do you need? neptune_iotlink_demo
执行hb set后会在根目录下自动生成ohos_config.json文件文件中会列出待编译的产品信息。
通过hb env可以查看选择出来的预编译环境变量。
[OHOS INFO] root path: /home/xxxx/openharmony_w800
[OHOS INFO] board: neptune100
[OHOS INFO] kernel: liteos_m
[OHOS INFO] product: neptune_iotlink_demo
[OHOS INFO] product path: /home/xxxx/openharmony_w800/vendor/hihope/neptune_iotlink_demo
[OHOS INFO] device path: /home/xxxx/openharmony_w800/device/board/hihope/neptune100/liteos_m
[OHOS INFO] device company: hihope
至此预编译适配完成但工程还不能执行hb build进行编译还需要准备好后续的LiteOS-M内核移植。
内核移植
Kconfig适配
在kernel/liteos_m的编译中需要在相应的单板以及SoC目录下使用Kconfig文件进行索引。 在vendor/hihope/neptune_iotlink_demo目录下创建kernel_configs目录并创建debug.config空文件。 打开kernel/liteos_m/Kconfig文件可以看到在该文件通过orsource命令导入了device/board和device/soc下多个Kconfig文件后续需要创建并修改这些文件 orsource ../../device/board/*/Kconfig.liteos_m.shields
orsource ../../device/board/$(BOARD_COMPANY)/Kconfig.liteos_m.defconfig.boards
orsource ../../device/board/$(BOARD_COMPANY)/Kconfig.liteos_m.boards
orsource ../../device/soc/*/Kconfig.liteos_m.defconfig
orsource ../../device/soc/*/Kconfig.liteos_m.series
orsource ../../device/soc/*/Kconfig.liteos_m.soc 在device/board/hihope下创建相应的的Kconfig文件 ├── neptune100 --- neptune100单板配置目录
│ ├── Kconfig.liteos_m.board --- 单板的配置选项
│ ├── Kconfig.liteos_m.defconfig.board --- 单板的默认配置项
│ └── liteos_m
│ └── config.gni --- 单板的配置文件
├── Kconfig.liteos_m.boards --- 单板厂商下Boards配置信息
└── Kconfig.liteos_m.defconfig.boards --- 单板厂商下Boards默认配置信息 修改Board目录下Kconfig文件内容 在 neptune100/Kconfig.liteos_m.board中添加 config BOARD_NEPTUNE100bool select board neptune100depends on SOC_WM800 配置只有SOC_WM800被选后BOARD_NEPTUNE100才可被选。 在 neptune100/Kconfig.liteos_m.defconfig.board中添加 if BOARD_NEPTUNE100endif #BOARD_NEPTUNE100 用于添加 BOARD_NEPTUNE100默认配置 在device/soc/winnermicro下创建相应的的Kconfig文件 ├── wm800 --- W800系列
│ ├── Kconfig.liteos_m.defconfig.wm800 --- W800芯片默认配置
│ ├── Kconfig.liteos_m.defconfig.series --- W800系列默认配置
│ ├── Kconfig.liteos_m.series --- W800系列配置
│ └── Kconfig.liteos_m.soc --- W800芯片配置
├── Kconfig.liteos_m.defconfig --- SoC默认配置
├── Kconfig.liteos_m.series --- Series配置
└── Kconfig.liteos_m.soc --- SoC配置 修改Soc目录下Kconfig文件内容 在wm800/Kconfig.liteos_m.defconfig.wm800中添加 config SOCstringdefault wm800depends on SOC_WM800 在wm800/Kconfig.liteos_m.defconfig.series中添加 if SOC_SERIES_WM800rsource Kconfig.liteos_m.defconfig.wm800config SOC_SERIESstringdefault wm800endif 在 wm800/Kconfig.liteos_m.series中添加 config SOC_SERIES_WM800bool winnermicro 800 Seriesselect ARMselect SOC_COMPANY_WINNERMICRO --- 选择 SOC_COMPANY_WINNERMICROselect CPU_XT804helpEnable support for winnermicro 800 series 在选择了 SOC_SERIES_WM800之后才可选 wm800/Kconfig.liteos_m.soc文件中的 SOC_WM800 choiceprompt Winnermicro 800 series SoCdepends on SOC_SERIES_WM800config SOC_WM800 --- 选择 SOC_WM800bool SoC WM800endchoice 综上所述要编译单板BOARD_NEPTUNE100则要分别选中SOC_COMPANY_WINNERMICRO、SOC_SERIES_WM800、SOC_WM800 在kernel/liteos_m中执行make menuconfig进行选择配置,能够对SoC Series进行选择 配置后的文件会默认保存在vendor/hihope/neptune_iotlink_demo/kernel_configs/debug.config,也可以直接填写debug.config LOSCFG_PLATFORM_QEMU_CSKY_SMARTLy
LOSCFG_SOC_SERIES_WM800y
模块化编译
Board和SoC的编译采用模块化的编译方法从kernel/liteos_m/BUILD.gn开始逐级向下递增。本方案的适配过程如下 在device/board/hihope中新建文件BUILD.gn新增内容如下 if (ohos_kernel_type liteos_m) {import(//kernel/liteos_m/liteos.gni)module_name get_path_info(rebase_path(.), name)module_group(module_name) {modules [neptune100, --- 单板模块shields,]}
} 在上述BUILD.gn中neptune100以及shields即是按目录层级组织的模块名。 在device/soc/winnermicro中新建文件BUILD.gn按目录层级组织新增内容如下 if (ohos_kernel_type liteos_m) {import(//kernel/liteos_m/liteos.gni)module_name get_path_info(rebase_path(.), name)module_group(module_name) {modules [hals,wm800,]}
} 在device/soc/winnermicro各个层级模块下同样新增文件BUILD.gn将该层级模块加入编译。以device/soc/winnermicro/wm800/board/platform/sys/BUILD.gn为例 import(//kernel/liteos_m/liteos.gni)
module_name get_path_info(rebase_path(.), name)
kernel_module(module_name) { --- 编译的模块sources [ --- 编译的源文件wm_main.c,]include_dirs [ --- 模块内使用到的头文件.,]
} 为了组织链接以及一些编译选项在device/soc/winnermicro/wm800/board/BUILD.gn下的config(board_config)填入了相应的参数 config(board_config) {ldflags [] --- 链接参数包括ld文件libs [] --- 链接库include_dirs [] --- 公共头文件 为了组织一些产品侧的应用需要强制链接到产品工程中来本方案在vendor相应的config.json加入了相应的list来组织在vendor/hihope/neptune_iotlink_demo/config.json增加对应的list bin_list: [ --- demo list{elf_name: hihope,enable: false, --- list开关force_link_libs: [bootstrap,broadcast,...]} 将demo应用作为模块库来管理开启/关闭某个demo在bin_list中增减相应库文件即可。bin_list在gn中可以直接被读取在device/board/hihope/neptune100/liteos_m/config.gni新增内容 # config.json parse
if (product_path ! ) {product_conf read_file(${product_path}/config.json, json)product_name product_conf.product_namebin_list product_conf.bin_list
} 读取list后即可在相应的链接选项上加入相关的组件库在//device/soc/winnermicro/wm800/BUILD.gn添加内容 foreach(bin_file, bin_list) {build_enable bin_file.enable...if(build_enable true){...foreach(force_link_lib, bin_file.force_link_libs) {ldflags [ -l${force_link_lib} ]}...}
}
内核子系统适配
在vendor/hihope/neptune_iotlink_demo/config.json添加内核子系统及相关配置如下
subsystems: [{subsystem: kernel,components: [{ component: liteos_m, features:[] }]
},
内核启动适配
由于Neptune100开发板的芯片架构为OpenHarmony不支持的ck804ef架构需要进行ck804ef架构移植。适配 kernel\liteos_m\arch\include中定义的通用的文件以及函数列表并放在了 kernel\liteos_m\arch\csky\v2\ck804\gcc文件夹下。
内核初始化示例如下:
osStatus_t ret osKernelInitialize(); --- 内核初始化
if(ret osOK)
{threadId osThreadNew((osThreadFunc_t)sys_init,NULL,g_main_task); --- 创建init线程if(threadId!NULL){osKernelStart(); --- 线程调度}
}
board_main在启动OHOS_SystemInit之前需要初始化必要的动作如下
...
UserMain(); --- 启动OpenHarmony OHOS_SystemInit的之前完成驱动的初始化
...
OHOS_SystemInit(); --- 启动OpenHarmony服务以及组件初始化
...
UserMain函数在device/soc/winnermicro/wm800/board/app/main.c文件中如下
...
if (DeviceManagerStart()) { --- HDF初始化printf([%s] No drivers need load by hdf manager!,__func__);
}
...
HDF驱动框架适配
HDF驱动框架提供了一套应用访问硬件的统一接口可以简化应用开发添加HDF组件需要在//vendor/hihope/neptune_iotlink_demo/kernel_configs添加
LOSCFG_DRIVERS_HDFy
LOSCFG_DRIVERS_HDF_PLATFORMy
驱动适配相关文件放置在drivers/adapter/platform中对应有gpioi2cpwmspiuartwatchdog都是通过HDF机制加载本章节以GPIO和UART为例进行详细说明。
GPIO适配 芯片驱动适配文件位于drivers/adapter/platform目录在gpio目录增加gpio_wm.c文件在BUILD.gn文件中描述了W800驱动的编译适配。如下 ...
if (defined(LOSCFG_SOC_COMPANY_WINNERMICRO)) {sources [ gpio_wm.c ]
}
... gpio_wm.c中驱动描述文件如下 /* HdfDriverEntry definitions */
struct HdfDriverEntry g_GpioDriverEntry {.moduleVersion 1,.moduleName WM_GPIO_MODULE_HDF,.Bind GpioDriverBind,.Init GpioDriverInit,.Release GpioDriverRelease,
};
HDF_INIT(g_GpioDriverEntry); 在device/board/hihope/shields/neptune100/neptune100.hcs添加gpio硬件描述信息, 添加内容如下 root {platform {gpio_config {match_attr gpio_config;groupNum 1;pinNum 48;}}
} 在GpioDriverInit获取hcs参数进行初始化如下 ...gpioCntlr GpioCntlrFromHdfDev(device); --- gpioCntlr节点变量获取具体gpio配置if (gpioCntlr NULL) {HDF_LOGE(GpioCntlrFromHdfDev fail\r\n);return HDF_DEV_ERR_NO_DEVICE_SERVICE;}...
UART适配 芯片驱动适配文件位于drivers/adapter/platform目录在uart目录增加uart_wm.c文件在BUILD.gn文件中描述了W800驱动的编译适配。如下 ...
if (defined(LOSCFG_SOC_COMPANY_WINNERMICRO)) {sources [ uart_wm.c ]
}
... uart_wm.c中驱动描述文件如下 /* HdfDriverEntry definitions */
struct HdfDriverEntry g_UartDriverEntry {.moduleVersion 1,.moduleName W800_UART_MODULE_HDF,.Bind UartDriverBind,.Init UartDriverInit,.Release UartDriverRelease,
};/* Initialize HdfDriverEntry */
HDF_INIT(g_UartDriverEntry); 在device/board/hihope/shields/neptune100/neptune100.hcs添加uart硬件描述信息, 添加内容如下 root {platform {uart_config {/*uart0 {match_attr uart0_config;num 0;baudrate 115200;parity 0;stopBit 1;data 8;}*/uart1 {match_attr uart1_config;num 1;baudrate 115200;parity 0;stopBit 1;data 8;}}}
} 在UartDriverInit获取hcs参数进行初始化如下 ...host UartHostFromDevice(device);if (host NULL) {HDF_LOGE(%s: host is NULL, __func__);return HDF_ERR_INVALID_OBJECT;}...
OpenHarmony子系统适配
子系统的编译选项入口在相应产品config.json下如vendor/hihope/neptune_iotlink_demo/config.json。
wifi_lite组件
首先在config.json文件中增加communication子系统的wifi_lite部件如下
{subsystem: communication,components: [{component: wifi_lite,optional: true}]
},
wifi_lite部件在 build/lite/components/communication.json文件中描述如下
{component: wifi_lite,targets: [//foundation/communication/wifi_lite:wifi --- wifi_lite的编译目标]
},
在本案例中wifi适配源码可见device/soc/winnermicro/wm800/board/src/wifi/wm_wifi.c,如下
int tls_wifi_netif_add_status_event(tls_wifi_netif_status_event_fn event_fn) ---用于增加wifi事件功能
{u32 cpu_sr;struct tls_wifi_netif_status_event *evt;//if exist, remove from event list first.tls_wifi_netif_remove_status_event(event_fn);evt tls_mem_alloc(sizeof(struct tls_wifi_netif_status_event));if(evtNULL)return -1;memset(evt, 0, sizeof(struct tls_wifi_netif_status_event));evt-status_callback event_fn;cpu_sr tls_os_set_critical();dl_list_add_tail(wifi_netif_status_event.list, evt-list);tls_os_release_critical(cpu_sr);return 0;
}
系统服务管理子系统适配
系统服务管理子系统适配添加samgr_lite部件直接在config.json配置如下
{subsystem: systemabilitymgr,components: [{component: samgr_lite}]
},
公共基础库子系统适配
公共基础库子系统适配添加了kv_store、file部件直接在config.json配置如下
{subsystem: utils,components: [{component: kv_store,features: [enable_ohos_utils_native_lite_kv_store_use_posix_kv_api true]},{ component: file, features:[] }]
},
适配kv_store部件时键值对会写到文件中。在轻量系统中文件操作相关接口有POSIX接口与HalFiles接口这两套实现。 因为对接内核的文件系统采用POSIX相关的接口所以features需要增加enable_ohos_utils_native_lite_kv_store_use_posix_kv_api true。
启动恢复子系统适配
启动恢复子系统适配添加了bootstrap_lite、syspara_lite部件直接在config.json配置如下
{subsystem: startup,components: [{component: bootstrap_lite},{component: syspara_lite,features: [enable_ohos_startup_syspara_lite_use_posix_file_api true,config_ohos_startup_syspara_lite_data_path \/data/\]}]
},
适配bootstrap_lite部件时需要在链接脚本文件device/soc/winnermicro/wm800/board/ld/w800/gcc_csky.ld中手动新增如下段
.zinitcall_array :
{. ALIGN(0x4) ;PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_core_start .);KEEP (*(SORT(.zinitcall.core*)))KEEP (*(.zinitcall.core*))PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_core_end .);. ALIGN(0x4) ;PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_device_start .);KEEP (*(SORT(.zinitcall.device*)))KEEP (*(.zinitcall.device*))PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_device_end .);. ALIGN(0x4) ;PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_bsp_start .);KEEP (*(SORT(.zinitcall.bsp*)))KEEP (*(.zinitcall.bsp*))PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_bsp_end .);. ALIGN(0x4) ;PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_sys_service_start .);KEEP (*(SORT(.zinitcall.sys.service*)))KEEP (*(.zinitcall.sys.service*))PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_sys_service_end .);. ALIGN(0x4) ;PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_app_service_start .);KEEP (*(SORT(.zinitcall.app.service*)))KEEP (*(.zinitcall.app.service*))PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_app_service_end .);. ALIGN(0x4) ;PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_sys_feature_start .);KEEP (*(SORT(.zinitcall.sys.feature*)))KEEP (*(.zinitcall.sys.feature*))PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_sys_feature_end .);. ALIGN(0x4) ;PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_app_feature_start .);KEEP (*(SORT(.zinitcall.app.feature*)))KEEP (*(.zinitcall.app.feature*))PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_app_feature_end .);. ALIGN(0x4) ;PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_run_start .);KEEP (*(SORT(.zinitcall.run*)))KEEP (*(.zinitcall.run*))PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_run_end .);. ALIGN(0x4) ;PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_test_start .);KEEP (*(SORT(.zinitcall.test*)))KEEP (*(.zinitcall.test*))PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_test_end .);. ALIGN(0x4) ;PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_exit_start .);KEEP (*(SORT(.zinitcall.exit*)))KEEP (*(.zinitcall.exit*))PROVIDE_HIDDEN (__zinitcall_exit_end .);
} REGION_RODATA
需要新增上述段是因为bootstrap_init提供的对外接口见utils/native/lite/include/ohos_init.h文件采用的是灌段的形式最终会保存到上述链接段中。主要的服务自动初始化宏如下表格所示
接口名描述SYS_SERVICE_INIT(func)标识核心系统服务的初始化启动入口SYS_FEATURE_INIT(func)标识核心系统功能的初始化启动入口APP_SERVICE_INIT(func)标识应用层服务的初始化启动入口APP_FEATURE_INIT(func)标识应用层功能的初始化启动入口
通过上面加载的组件编译出来的lib文件需要手动加入强制链接。
如在 vendor/hihope/neptune_iotlink_demo/config.json 中配置了bootstrap_lite 部件
{subsystem: startup,components: [{component: bootstrap_lite},...]
},
bootstrap_lite部件会编译base/startup/bootstrap_lite/services/source/bootstrap_service.c该文件中通过SYS_SERVICE_INIT将Init函数符号灌段到__zinitcall_sys_service_start和__zinitcall_sys_service_end中由于Init函数是没有显式调用它所以需要将它强制链接到最终的镜像。如下
static void Init(void)
{static Bootstrap bootstrap;bootstrap.GetName GetName;bootstrap.Initialize Initialize;bootstrap.MessageHandle MessageHandle;bootstrap.GetTaskConfig GetTaskConfig;bootstrap.flag FALSE;SAMGR_GetInstance()-RegisterService((Service *)bootstrap);
}
SYS_SERVICE_INIT(Init); --- 通过SYS启动即SYS_INIT启动就需要强制链接生成的lib
在base/startup/bootstrap_lite/services/source/BUILD.gn文件中描述了在out/neptune100/neptune_iotlink_demo/libs 生成 libbootstrap.a如下
static_library(bootstrap) {sources [bootstrap_service.c,system_init.c,]...
适配syspara_lite部件时系统参数会最终写到文件中进行持久化保存。在轻量系统中文件操作相关接口有POSIX接口与HalFiles接口这两套实现。
因为对接内核的文件系统采用POSIX相关的接口所以features字段中需要增加enable_ohos_startup_syspara_lite_use_posix_file_api true。
XTS子系统适配
XTS子系统的适配直接在config.json中加入组件选项
{subsystem: xts,components: [{ component: xts_acts,features:[config_ohos_xts_acts_utils_lite_kv_store_data_path \/data\,enable_ohos_test_xts_acts_use_thirdparty_lwip true]},{ component: xts_tools, features:[] }]
}
另外XTS功能也使用了list来组织在config.json文件中增减相应模块
bin_list: [{enable: true,force_link_libs: [module_ActsParameterTest,module_ActsBootstrapTest,module_ActsDfxFuncTest,module_ActsHieventLiteTest,module_ActsSamgrTest,module_ActsUtilsFileTest,module_ActsKvStoreTest,module_ActsWifiServiceTest]}
],
其它组件的适配过程与官方以及其它厂商的过程类似不再赘述。
最后
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总结
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