鸣涧 发表于 2022-7-21 09:39:49

一文详解Niobe407开发板移植OpenHarmony轻量系统

一文详解Niobe407开发板移植OpenHarmony轻量系统


一、前言

本文主要介绍如何在基于 STM32F407IGT6 芯片的 Niobe407 开发板上,移植 OpenAtom OpenHarmony(以下简称“OpenHarmony”) LiteOS-M 轻量系统的全过程。本次移植架构采用 Board 与 SoC 分离的方案,使用 arm gcc 工具链 Newlib C 库,实现 lwip、littlefs、hdf 等子系统及组件的适配,并开发配套应用示例代码,支持通过 Kconfig 图形化配置编译选项。

二、开发板简介

Niobe407 开发板是基于意法半导体 STM32F407IGT6 芯片,由湖南开鸿智谷数字产业发展有限公司出品的一款高性能、多功能的开发板,主要应用于工业、交通等领域。它基于高性能 ARM® Cortex™-M4 32 位内核,工作频率高达 168 MHz,具有浮点运算单元 (FPU),该单元支持所有 ARM 单精度数据处理指令和数据类型。集成了高速嵌入式存储器,具有 1MB Flash,192KB SRAM。外设包含一路 RJ45 以太网、两路 CAN、一路 RS232、两路 R485、一路 I2C 和一个全速 USB OTG。并且底板板载支持外挂 usb 4G 模块、Lora 及 WIFI 蓝牙模块。




代码库地址:

https://gitee.com/openharmony/device_board_talkweb


三、移植适配流程

本次主要的移植步骤如下:

1、完成适配准备,生成并验证生成的 Makefile 工程;

2、构建目录规划,并进行预编译适配;

3、进行内核移植,完成 LiteOS-M Kconfig 的适配、gn 的编译构建以及内核启动的最小适配;

4、进行 littlefs 文件系统移植适配;

5、以 pwm 为例,介绍板级驱动的移植适配过程;

6、依次介绍 LWIP 部件、启动恢复子系统、DFX 子系统、分布式调度子系统、安全子系统、公共基础库、HDF 子系以及 XTS 兼容性测评子系统的适配过程。


四、适配准备

为了方便后续 OpenHarmony 适配,一般需要准备一个完整可用的 GCC 工程作参考,工程中需包含生成镜像所需的源文件、启动文件、链接文件、Makefile 文件等,工程编译生成的镜像能够正常引导裸机启动。

下面介绍如何快速的做好适配准备:

首先需要先下载 stm32cubemx 图形工具,并准备好 ubuntu20.04 系统环境,安装 arm-none-eabi-gcc 交叉编译工具链。


stm32cubemx下载地址:

https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemx.html

arm-none-eabi-gcc链接地址:

https://gitee.com/openharmony/device_board_talkweb/blob/master/niobe407/docs/software/开发环境搭建与固件编译.md#6安装交叉编译工具链


1.生成可用工程

通过 stm32cubemx 工具生成 STM32F407IGT6 芯片的 Makefile 工程,在此给出如下配置建议:

● 系统相关配置采用默认配置。

● 时钟配置时将 SYSCLK 选项配置为 168MHz,发挥芯片最强性能。

● 配置 USART1 用作调试串口,用来打印适配过程中的调试信息。

● 配置 stm32cubemx 工程选项时,将 Toolchain/IDE 选项选为 Makefile。

生成的工程目录如下:

├── Core
│   ├── Inc
│   │    ├── main.h
│   │    ├── stm32f4xx_hal_conf.h
│   │    └── stm32f4xx_it.h
│   └── Src
│      ├── main.c                --- 主函数
│      ├── stm32f4xx_hal_msp.c   --- HAL库弱函数配置文件
│      ├── stm32f4xx_it.c      --- 中断回调函数文件
│      └── system_stm32f4xx.c    --- 系统
├── Drivers
│   ├── CMSIS                      --- CMSIS接口
│   └── STM32F4xx_HAL_Driver       --- HAL库驱动
├── Makefile                     --- Makefile编译
├── STM32F407IGTx_FLASH.ld         --- 链接文件
├── startup_stm32f407xx.s          --- 启动文件
└── stm32f407_output.ioc         --- stm32cubemx工程文件

2.验证生成的工程

将生成的工程拷贝至 Ubuntu,进入工程目录下执行 make 命令编译,确定能够编译成功。

arm-none-eabi-gcc build/main.o build/stm32f4xx_it.o build/stm32f4xx_hal_msp.o build/stm32f4xx_hal_tim.o build/stm32f4xx_hal_tim_ex.o build/stm32f4xx_hal_uart.o build/stm32f4xx_hal_rcc.o build/stm32f4xx_hal_rcc_ex.o build/stm32f4xx_hal_flash.o build/stm32f4xx_hal_flash_ex.o build/stm32f4xx_hal_flash_ramfunc.o build/stm32f4xx_hal_gpio.o build/stm32f4xx_hal_dma_ex.o build/stm32f4xx_hal_dma.o build/stm32f4xx_hal_pwr.o build/stm32f4xx_hal_pwr_ex.o build/stm32f4xx_hal_cortex.o build/stm32f4xx_hal.o build/stm32f4xx_hal_exti.o build/system_stm32f4xx.o build/startup_stm32f407xx.o -mcpu=cortex-m4 -mthumb -mfpu=fpv4-sp-d16 -mfloat-abi=hard -specs=nano.specs -TSTM32F407IGTx_FLASH.ld-lc -lm -lnosys-Wl,-Map=build/stm32f407_output.map,--cref -Wl,--gc-sections -o build/stm32f407_output.elf
arm-none-eabi-size build/stm32f407_output.elf
   text    data   bss   dec   hex filename
   5000      20    1636    6656    1a00 build/stm32f407_output.elf
arm-none-eabi-objcopy -O ihex build/stm32f407_output.elf build/stm32f407_output.hex
arm-none-eabi-objcopy -O binary -S build/stm32f407_output.elf build/stm32f407_output.bin

编译完成会生成一个.bin 文件,为了确认该程序能在开发板中成功运行,需要 main 函数中的串口初始化之后,通过串口输出一段字符串,运行时若收到打印信息,则开发板启动成功。
printf("hello world!!\r\n");

适配 printf 输出到串口,只需要重写 _write 函数即可,参考如下:
#include <stdio.h>

int _write(int fd, char *ptr, int len)
{
      return HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)ptr, len, 0xFFFF);
}

重新编译代码,将其烧录至开发板中验证。

五、编译构建

此前,我们先对 hb 进行一下简单的介绍,它是 OpenHarmony 为了方便开发者进行代码构建编译,提供的 python 脚本工具,其源码就在 //build/lite 仓库目录下。在执行 hb set 命令时,脚本会遍历 //vendor/<product_company>/<product_name> 目录下的 config.json,给出可选产品编译选项。在 config.json 文件中,product_name 表示产品名,device_company 和 board 用于关联出 //device/board/<device_company>/<board> 目录,匹配该目录下的 <any_dir_name>/config.gni 文件,其中 <any_dir_name> 目录名可以是任意名称,但建议将其命名为适配内核名称(如:liteos_m、liteos_a、linux)。hb命令如果匹配到了多个 config.gni,会将其中的 kernel_type 和 kernel_version 字段与 vendor/<device_company> 下 config.json 文件中的字段进行匹配,从而确定参与编译的 config.gn 文件。



1.构建目录规划

1、芯片适配目录规划为:
device
├── board                              --- 单板厂商目录
│   └── talkweb                        --- 单板厂商名字:拓维信息
│       └── niobe407                     --- 单板名:与产品名一致
└── soc                   --- SoC厂商目录
    └── st                               --- SoC厂商名称
      └── stm32f4xx         --- SoC Series名:stm32f4xx是一个系列,包含该系列soc相关代码

2、产品样例目录规划为:
vendor
└── talkweb                   --- 开发产品样例厂商目录
    └── niobe407                  --- 产品名字:niobe407

获取 OpenHarmony 源码,根据上述目录规划,创建相应文件夹。

2.预编译适配

预编译适配内容就是围绕 hb set 命令的适配,使工程能够通过该命令设置根目录、单板目录、产品目录、单板公司名等环境变量,为后续适配编译做准备。

具体的预编译适配步骤如下:



1. 在 vendor/talkweb/niobe407 目录下新增 config.json 文件,用于描述这个产品样例所使用的单板、内核等信息,描述信息可参考如下内容:

{
"product_name": "niobe407",         --- 用于hb set进行选择时,显示的产品名称
"type": "mini",                     --- 构建系统的类型,mini/small/standard
"version": "3.0",                     --- 构建系统的版本,1.0/2.0/3.0
"device_company": "talkweb",          --- 单板厂商名,用于编译时找到/device/board/talkweb目录
"board": "niobe407",                  --- 单板名,用于编译时找到/device/board/talkweb/niobe407目录
"kernel_type": "liteos_m",            --- 内核类型,因为OpenHarmony支持多内核,一块单板可能适配了多个内核,所以需要指定某个内核进行编译
"kernel_version": "3.0.0",            --- 内核版本,一块单板可能适配了多个linux内核版本,所以需要指定某个具体的内核版本进行编译
"subsystems": [ ]                     --- 选择所需要编译构建的子系统
}

2. 在 //device/board/talkweb/niobe407 目录下创建 board 目录,在创建的目录下新增一个 config.gni 文件,用于描述该产品的编译配置信息:
# Kernel type, e.g. "linux", "liteos_a", "liteos_m".
kernel_type = "liteos_m"                --- 内核类型,跟config.json中kernel_type对应

# Kernel version.
kernel_version = "3.0.0"                --- 内核版本,跟config.json中kernel_version对应

3. 验证 hb set 配置是否正确,输入 hb se t能够显示如下信息:

图片


4. 通过 hb env 可以查看选择出来的预编译环境变量:

图片


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。

六、内核移植

内核移植需要完成 LiteOS-M Kconfig 的适配、gn 的编译构建以及内核启动的最小适配,我们依次介绍:

1. Kconfig文件适配

1. 在 //vendor/talkweb/niobe407 目录下创建 kernel_configs 目录,并创建空文件,命名为 debug.config。

2. 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"

3. 在 //device/borad/talkweb 下参考如下目录结构创建相应的 Kconfig 文件:
.
├── Kconfig.liteos_m.boards
├── Kconfig.liteos_m.defconfig.boards
├── Kconfig.liteos_m.shields
└── niobe407
    ├── Kconfig.liteos_m.board                --- 开发板配置选项
    ├── Kconfig.liteos_m.defconfig.board      --- 开发板默认配置选项
    └── liteos_m
      └── config.gni

4. 修改 Kconfig 文件内容:

● 在//device/board/talkweb/Kconfig.liteos_m.boards文件中添加:
if SOC_STM32F407
       orsource "niobe407/Kconfig.liteos_m.board"    --- 可根据SOC定义,加载指定board目录定义
endif

● 在//device/board/talkweb/Kconfig.liteos_m.defconfig.boards文件中添加:
orsource "*/Kconfig.liteos_m.defconfig.board"

● 在//device/board/talkweb/Kconfig.liteos_m.defconfig.boards文件中添加:
orsource "shields/Kconfig.liteos_m.shields"

● 在 //device/board/talkweb/niobe407/Kconfig.liteos_m.board文件中添加:
menuconfig BOARD_NIOBE407
    bool "select board niobe407"
    depends on SOC_STM32F407   --- niobe407使用的是stm32f407的SoC,只有SoC被选择后,niobe407的配置选项才可见、可以被选择。

● 在//device/board/talkweb/niobe407/Kconfig.liteos_m.defconfig.board中添加:
if BOARD_NIOBE407
                   --- 用于添加BOARD_NIOBE407默认配置
endif #BOARD_NIOBE407

● 在//device/soc/st下参考如下目录结构创建相应的 Kconfig 文件,并将 stm32cubemx 自动生成工程中的 Drivers 目录拷贝至 stm32f4xx/sdk 目录下:
.
├── Kconfig.liteos_m.defconfig
├── Kconfig.liteos_m.series
├── Kconfig.liteos_m.soc
└── stm32f4xx
    ├── Kconfig.liteos_m.defconfig.series
    ├── Kconfig.liteos_m.defconfig.stm32f4xx
    ├── Kconfig.liteos_m.series
    ├── Kconfig.liteos_m.soc
    └── sdk
      └── Drivers
            ├── CMSIS
            └── STM32F4xx_HAL_Driver

5. 修改 Kconfig 文件内容:

● 在 //device/soc/st/Kconfig.liteos_m.defconfig 中添加:

rsource "*/Kconfig.liteos_m.defconfig.series"

● 在 //device/soc/st/Kconfig.liteos_m.series 中添加:
rsource "*/Kconfig.liteos_m.series"

● 在 //device/soc/st/Kconfig.liteos_m.soc 中添加:
config SOC_COMPANY_STMICROELECTRONICS
    bool
if SOC_COMPANY_STMICROELECTRONICS
config SOC_COMPANY
    default "st"
rsource "*/Kconfig.liteos_m.soc"
endif # SOC_COMPANY_STMICROELECTRONICS

● 在//device/soc/st/stm32f4xx/Kconfig.liteos_m.defconfig.series中添加:
if SOC_SERIES_STM32F4xx
rsource "Kconfig.liteos_m.defconfig.stm32f4xx"
config SOC_SERIES
    string
    default "stm32f4xx"
endif

● 在//device/soc/st/stm32f4xx/Kconfig.liteos_m.defconfig.stm32f4xx中添加:
config SOC
    string
    default "stm32f4xx"
    depends on SOC_STM32F4xx

● 在//device/soc/st/stm32f4xx/Kconfig.liteos_m.series中添加:
config SOC_SERIES_STM32F4xx
    bool "STMicroelectronics STM32F4xx series"
    select ARCH_ARM
    select SOC_COMPANY_STMICROELECTRONICS
    select CPU_CORTEX_M4
    help
      Enable support for STMicroelectronics STM32F4xx series

● 在//device/soc/st/stm32f4xx/Kconfig.liteos_m.soc中添加:
choice
    prompt "STMicroelectronics STM32F4xx series SoC"
    depends on SOC_SERIES_STM32F4xx
config SOC_STM32F407
    bool "SoC STM32F407"
endchoice

6. 在 kernel/liteos_m 目录下执行 make menuconfig,使得能够对 SoC Series 进行选择:

图片


结果将自动保存在 $(PRODUCT_PATH)/kernel_configs/debug.config,下次执行 make menuconfig 时会导出保存的结果。

2. BUILD.gn文件适配

为了快速熟悉 gn 的编译和适配,建议先阅读 LiteOS-M 内核 BUILD.gn 编写指南

链接地址:https://gitee.com/caoruihong/kernel_liteos_m/wikis/LiteOS-M内核BUILD.gn编写指南

注意:BUILD.gn 文件中不要出现 tab 字符,所有 tab 用空格代替

● 在 kernel/liteos_m/BUILD.gn 中,可以看到,通过 deps 指定了 Board 和 SoC 的编译入口:
deps += [ "//device/board/$device_company" ]            --- 对应//device/board/talkweb目录
deps += [ "//device/soc/$LOSCFG_SOC_COMPANY" ]          --- 对应//device/soc/st目录

● 在 //device/board/talkweb/BUILD.gn 中,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 = [ "niobe407" ]
    }
}

● 在 niobe407 目录下创建 BUILD.gn,为了方便管理,将目录名作为模块名:
import("//kernel/liteos_m/liteos.gni")
module_name = get_path_info(rebase_path("."), "name")
module_group(module_name) {
    modules = [
      "liteos_m",
    ]
}

● 将 stm32cubemx 生成的示例工程 Core 目录下的文件、startup_stm32f407xx.s 启动文件和 STM32F407IGTx_FLASH.ld 链接文件拷贝至 //device/board/talkweb/niobe407/liteos_m/ 目录下,并在该目录下创建 BUILD.gn,添加如下内容:
import("//kernel/liteos_m/liteos.gni")
module_name = get_path_info(rebase_path("."), "name")
kernel_module(module_name) {
    sources = [
      "startup_stm32f407xx.s",
      "Src/main.c",
      "Src/stm32f4xx_hal_msp.c",
      "Src/stm32f4xx_it.c",
      "Src/system_stm32f4xx.c",
    ]
    include_dirs = [
      "Inc",
    ]
}

config("public") {
    ldflags = [
      "-Wl,-T" + rebase_path("STM32F407IGTx_FLASH.ld"),
      "-Wl,-u_printf_float",
    ]
    libs = [
      "c",
      "m",
      "nosys",
    ]
}

● 在 make menuconfig 中配置(Top) → Compat → Choose libc implementation,选择 newlibc。

● 由于 _write 函数会与 kernel 的文件操作函数重名,会导致编译失败。后续会换一种方法来适配 printf 函数,此处我们先将 main.c 文件中对 _write 函数的重写删除,将 printf 函数改用如下方式进行串口打印测试。

uint8_t test[]={"hello niobe407!!\r\n"};
int len = strlen(test);
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)test, len, 0xFFFF);

● 同理 //device/soc/st/BUILD.gn 也是一样,按照目录结构层层依赖包含,最终在 //device/soc/st/stm32f4xx/sdk/BUILD.gn 中通过 kernel_module 模板中指定需要参与编译的文件及编译参数,参考如下:
import("//kernel/liteos_m/liteos.gni")
module_name = "stm32f4xx_sdk"
kernel_module(module_name) {
asmflags = board_asmflags
sources = [
    "Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_rcc.c",
    "Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_rcc_ex.c",
    "Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_gpio.c",
    "Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_dma_ex.c",
    "Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_dma.c",
    "Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_cortex.c",
    "Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal.c",
    "Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_exti.c",
    "Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_uart.c",
]
}
#指定全局头文件搜索路径
config("public") {
    include_dirs = [
      "Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Inc",
      "Drivers/CMSIS/Device/ST/STM32F4xx/Include",
    ]
}

3. config.gni文件适配

在预编译阶段,在 //device/board/talkweb/niobe407/liteos_m 目录下创建了一个 config.gni 文件,它其实就是 gn 脚本的头文件,可以理解为工程构建的全局配置文件。主要配置了 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 = "cortex-m4"

# Board arch, e.g."armv7-a", "rv32imac".
board_arch = ""

# 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". It's not mandatory if you use the default toolchain.
board_toolchain = "arm-none-eabi-gcc"

use_board_toolchain = true

# The toolchain path installed, it's not mandatory if you have added toolchain path to your ~/.bashrc.
board_toolchain_path = ""

# Compiler prefix.
board_toolchain_prefix = "arm-none-eabi-"

# Compiler type, "gcc" or "clang".
board_toolchain_type = "gcc"

#Debug compiler optimization level options
board_opt_flags = [
    "-mcpu=cortex-m4",
    "-mthumb",
    "-mfpu=fpv4-sp-d16",
    "-mfloat-abi=hard",
]
# Board related common compile flags.
board_cflags = [
    "-Og",
    "-Wall",
    "-fdata-sections",
    "-ffunction-sections",
    "-DSTM32F407xx",
]
board_cflags += board_opt_flags

board_asmflags = [
    "-Og",
    "-Wall",
    "-fdata-sections",
    "-ffunction-sections",
]
board_asmflags += board_opt_flags

board_cxx_flags = board_cflags

board_ld_flags = board_opt_flags

# Board related headfiles search path.
board_include_dirs = [ "//utils/native/lite/include" ]

# Board adapter dir for OHOS components.
board_adapter_dir = ""

如上所示,比较难理解的就是 board_opt_flags、board_cflags、board_asmflags 等几个参数配置。可以参考如下描述,从 stm32cubemx 生成的工程中的 Makefile 文件中提取出来:
board_opt_flags : 编译器相关选项,一般为芯片架构、浮点类型、编译调试优化等级等选项。
board_asmflags:汇编编译选项,与Makefile中的ASFLAGS变量对应。
board_cflags    :C代码编译选项,与Makefile中的CFLAGS变量对应。
board_cxx_flags :C++代码编译选项,与Makefile中的CXXFLAGS变量对应。
board_ld_flags:链接选项,与Makefile中的LDFLAGS变量对应。

4.内核子系统适配

在 //vendor/talkweb/niobe407/config.json 文件中添加内核子系统及相关配置,如下所示:
{
    "product_name": "niobe407",
    "type": "mini",
    "version": "3.0",
    "device_company": "talkweb",
    "board": "niobe407",
    "kernel_type": "liteos_m",
    "kernel_version": "3.0.0",
    "subsystems": [
      {
            "subsystem": "kernel",
            "components": [
                {
                  "component": "liteos_m"
                }
            ]
      }
    ],
    "product_adapter_dir": "",
    "third_party_dir": "//third_party"
}

5.target_config.h文件适配

在//kernel/liteos_m/kernel/include/los_config.h文件中,有包含一个名为 target_config.h 的头文件,如果没有这个头文件,则会编译出错。该头文件的作用主要是定义一些与soc芯片相关的宏定义,可以创建一个空头文件,再配合编译报错提示信息来确定需要定义哪些宏。经验证,Cortex-M4 的核适配只需定义 LOSCFG_BASE_CORE_TICK_RESPONSE_MAX 宏并包含 stm32f4xx.h 头文件即可将 kernel 编译通过。

若前期不知如何配置,可以参考虚拟机 qemu 示例中 //device/qemu/arm_mps2_an386/liteos_m/board/target_config.h 的配置。

#ifndef _TARGET_CONFIG_H
#define _TARGET_CONFIG_H

#define LOSCFG_BASE_CORE_TICK_RESPONSE_MAX                  0xFFFFFFUL
#include "stm32f4xx.h"      //包含了stm32f4平台大量的宏定义

#endif

其中宏定义 LOSCFG_BASE_CORE_TICK_RESPONSE_MAX 是直接参考的//device/qemu/arm_mps2_an386/liteos_m/board/target_config.h文件中的配置,//device/qemu/arm_mps2_an386 是 cortex-m4 的虚拟机工程,后续适配可以直接参考,在此不做深入讲解。

6.内核启动适配

至此,已经可以成功将 kernel 子系统编译通过,并且在 out 目录下生成 OHOS_Image.bin 文件。将生成的 OHOS_Image.bin 文件烧录至开发板,验证板子能否正常启动运行,如果能成功打印出 main 函数中串口输出的正确的打印信息,则可以开始进行内核启动适配。



1. 为 liteos_m 分配内存,适配内存分配函数

//kernel/liteos_m/kernel/src/mm/los_memory.c中,OsMemSystemInit函数通过LOS_MemInit进行了内存初始化。可以看到几个比较关键的宏需要我们指定,我们将其添加到 target_config.h 中:

extern unsigned int __los_heap_addr_start__;
extern unsigned int __los_heap_addr_end__;
#define LOSCFG_SYS_EXTERNAL_HEAP 1
#define LOSCFG_SYS_HEAP_ADDR ((void *)&__los_heap_addr_start__)
#define LOSCFG_SYS_HEAP_SIZE (((unsigned long)&__los_heap_addr_end__) - ((unsigned long)&__los_heap_addr_start__))

其中,__los_heap_addr_start__ 与 __los_heap_addr_end__ 变量在 STM32F407IGTx_FLASH.ld 链接文件中被定义,将 _user_heap_stack 花括号内内容修改为:
._user_heap_stack :
{
    . = ALIGN(0x40);
    __los_heap_addr_start__ = .;
    __los_heap_addr_end__ = ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM);
} >RAM

除此之外,我们还需要适配内存分配函数,由于内核中已经对 _malloc_r 等内存分配函数进行了实现,在此我们采用包装函数的方式来适配,用内核中的内存分配函数替换标准库中的内存分配函数即可,在 //device/board/talkweb/niobe407/liteos_m/config.gni中board_ld_flags 链接参数变量修改为:
board_ld_flags = [
    "-Wl,--wrap=_calloc_r",
    "-Wl,--wrap=_malloc_r",
    "-Wl,--wrap=_realloc_r",
    "-Wl,--wrap=_reallocf_r",
    "-Wl,--wrap=_free_r",
    "-Wl,--wrap=_memalign_r",
    "-Wl,--wrap=_malloc_usable_size_r",
]
board_ld_flags += board_opt_flags

2. 适配 printf 打印

为了方便后续调试,第一步需要先适配 printf 函数。而 printf 的函数适配可大可小,在此只做简单适配,具体实现可以参考其它各开发板源码。

在 main.c 同级目录下创建 dprintf.c 文件,文件内容如下:

#include <stdarg.h>
#include "los_interrupt.h"
#include <stdio.h>

extern UART_HandleTypeDef huart1;

INT32 UartPutc(INT32 ch, VOID *file)
{
    char RL = '\r';
    if (ch =='\n') {
      HAL_UART_Transmit(&huart1, &RL, 1, 0xFFFF);
    }
    return HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
}

static void dputs(char const *s, int (*pFputc)(int n, FILE *cookie), void *cookie)
{
    unsigned int intSave;

    intSave = LOS_IntLock();
    while (*s) {
      pFputc(*s++, cookie);
    }
    LOS_IntRestore(intSave);
}

int printf(char const*fmt, ...)
{
    char buf = { 0 };
    va_list ap;
    va_start(ap, fmt);
    int len = vsnprintf_s(buf, sizeof(buf), 1024 - 1, fmt, ap);
    va_end(ap);
    if (len > 0) {
      dputs(buf, UartPutc, 0);
    } else {
      dputs("printf error!\n", UartPutc, 0);
    }
    return len;
}

将 dprintf.c 文件加入 BUILD.gn 编译脚本,参与编译。
kernel_module(module_name) {
    sources = [
      "startup_stm32f407xx.s",
    ]

    sources += [
      "Src/main.c",
+       "Src/dprintf.c",
      "Src/stm32f4xx_hal_msp.c",
      "Src/stm32f4xx_it.c",
      "Src/system_stm32f4xx.c",
    ]
}

在串口初始化之后使用 printf 函数打印,测试是否适配成功。



3. 调用 LOS_KernelInit 初始化内核,进入任务调度。

在 main 函数中串口初始化之后,调用 LOS_KernelInit 进行初始化,创建任务示例,进入任务调度。

#include "los_task.h"

UINT32 ret;
ret = LOS_KernelInit();//初始化内核
if (ret == LOS_OK) {
    TaskSample();//示例任务函数,在此函数中创建线程任务
    LOS_Start();   //开始任务调度,程序执行将阻塞在此,由内核接管调度
}

其中 TaskSample() 函数内容如下:
VOID TaskSampleEntry2(VOID)
{
    while (1) {
      printf("TaskSampleEntry2 running...\n");
      (VOID)LOS_TaskDelay(2000); /* 2000 millisecond */
    }
}

VOID TaskSampleEntry1(VOID)
{
    while (1) {
      printf("TaskSampleEntry1 running...\n");
      (VOID)LOS_TaskDelay(2000); /* 2000 millisecond */
    }
}
VOID TaskSample(VOID)
{
    UINT32 uwRet;
    UINT32 taskID1;
    UINT32 taskID2;
    TSK_INIT_PARAM_S stTask = {0};

    stTask.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)TaskSampleEntry1;
    stTask.uwStackSize = 0x1000;
    stTask.pcName = "TaskSampleEntry1";
    stTask.usTaskPrio = 6; /* Os task priority is 6 */
    uwRet = LOS_TaskCreate(&taskID1, &stTask);
    if (uwRet != LOS_OK) {
      printf("Task1 create failed\n");
    }

    stTask.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)TaskSampleEntry2;
    stTask.uwStackSize = 0x1000;
    stTask.pcName = "TaskSampleEntry2";
    stTask.usTaskPrio = 7; /* Os task priority is 7 */
    uwRet = LOS_TaskCreate(&taskID2, &stTask);
    if (uwRet != LOS_OK) {
      printf("Task2 create failed\n");
    }
}

适配完内核启动后,可以通过调试串口看到如下打印信息:

图片


后续还需要对整个基础内核进行详细适配验证。

7.内核基础功能适配

内核基础功能适配项包括:中断管理、任务管理、内存管理、内核通信机制、时间管理、软件定时器,可以参考对应代码仓库链接中的编程实例进行内核基础功能验证。在验证的过程中发现问题,针对相应问题进行具体的适配。链接如下:

中断管理:

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/device-dev/kernel/kernel-mini-basic-interrupt.md

任务管理:

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/device-dev/kernel/kernel-mini-basic-task.md

内存管理:

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/device-dev/kernel/kernel-mini-basic-memory.md

内核通信机制:

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/device-dev/kernel/kernel-mini-basic-ipc.md

时间管理:

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/device-dev/kernel/kernel-basic-mini-time.md

软件定时器:

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/device-dev/kernel/kernel-mini-basic-soft.md



从上一节中打印信息输出时间间隔可以看出,LOS_TaskDelay 函数的延时时间不准确,我们可以在 target_config.h 中定义如下宏进行内核时钟适配:

#define OS_SYS_CLOCK                                        168000000
#define LOSCFG_BASE_CORE_TICK_PER_SECOND                  (1000UL)

其它内核基础功能的适配方法大多也是围绕于 target_config.h 中的宏定义,需要大家配合 //kernel/liteos_m 下源码,自行尝试摸索,在此不做进一步讲解。

8.littlefs文件系统移植适配

Niobe407 开发板外挂了 16MB 的 SPI-FLASH,Niobe407 基于该 Flash 进行了 littlefs 适配。内核已经对 littlefs 进行了适配,我们只需要开启 Kconfig 中的配置,然后适配 Littlefs 如下接口:
int32_t LittlefsRead(const struct lfs_config *cfg, lfs_block_t block,
                        lfs_off_t off, void *buffer, lfs_size_t size)
{
      W25x_BufferRead(buffer, cfg->context + cfg->block_size * block + off, size);
      return LFS_ERR_OK;
}

int32_t LittlefsProg(const struct lfs_config *cfg, lfs_block_t block,
                        lfs_off_t off, const void *buffer, lfs_size_t size)
{
      W25x_BufferWrite((uint8_t *)buffer,cfg->context + cfg->block_size * block + off,size);
      return LFS_ERR_OK;
}

int32_t LittlefsErase(const struct lfs_config *cfg, lfs_block_t block)
{
   W25x_SectorErase(cfg->context + cfg->block_size * block);
   return LFS_ERR_OK;
}

int32_t LittlefsSync(const struct lfs_config *cfg)
{
      return LFS_ERR_OK;
}

W25x_BufferRead 等函数是 spi-flash 读写操作的接口,不同型号的 spi-flash 其实现也不同,Niobe407 的 SPI-Flash 操作具参考 //device/board/talkweb/niobe407/liteos_m/drivers/spi_flash/src/w25qxx.c。

由于 SPI 已经 hdf 化了,而 littlefs 依赖于 spi 驱动,为了方便对文件系统进行配置,可以将 littlefs 的配置加入至 .hcs 文件中,具体参考://device/board/talkweb/niobe407/liteos_m/hdf_config/hdf_littlefs.hcs文件:

misc {
      littlefs_config {
            match_attr = "littlefs_config";
            mount_points = ["/talkweb"];
            partitions = ;
            block_size = ;
            block_count = ;
      }
}

七、板级驱动移植

驱动适配相关文件放置在 //drivers/adapter/platform 中,对应有 gpio,i2c,pwm,spi,uart,watchdog,都是通过 HDF 机制加载,本章节以 pwm 为例进行说明。
1.PWM驱动适配

在 HDF 框架中,PWM 的接口适配模式采用独立服务模式,在这种模式下,每一个设备对象会独立发布一个设备服务来处理外部访问,设备管理器收到 API 的访问请求之后,通过提取该请求的参数,达到调用实际设备对象的相应内部方法的目的。独立服务模式可以直接借助 HDF DeviceManager 的服务管理能力,但需要为每个设备单独配置设备节点。

接口说明:

1. pwm open初始化函数:DevHandle PwmOpen(uint32_t num);
    参数说明:
      num:   PWM设备编号。
      return:获取成功返回PWM设备句柄,失败返回NULL。
2. pwm close去初始化函数:void PwmClose(DevHandle handle);
    参数说明:
      handle:pwm设备句柄。
      return:    无。
3. 设置PWM设备参数:int32_t PwmSetConfig(DevHandle handle, struct PwmConfig *config);
    参数说明:
      handle:pwm设备句柄。
      *config    参数指针。
      return:    返回0表示设置成功,返回负数表示失败。

● PWM HDF HCS配置文件解析

device_info.hcs 文件位于 //device/board/talkweb/niobe407/liteos_m/hdf_config/device_info.hcs,以下示例为使用 TIM2、TIM3 和 TIM7 定时器输出 PWM 信号:

```
device_pwm1 :: device {
    pwm1 :: deviceNode {
      policy = 2;
      priority = 100;
      moduleName = "ST_HDF_PLATFORM_PWM";
      serviceName = "HDF_PLATFORM_PWM_1";
      deviceMatchAttr = "config_pwm1";
    }
}
device_pwm2 :: device {
    pwm2 :: deviceNode {
      policy = 2;
      priority = 100;
      moduleName = "ST_HDF_PLATFORM_PWM";
      serviceName = "HDF_PLATFORM_PWM_2";
      deviceMatchAttr = "config_pwm2";
    }
}
device_pwm7 :: device {
    pwm7 :: deviceNode {
      policy = 2;
      priority = 100;
      moduleName = "ST_HDF_PLATFORM_PWM";
      serviceName = "HDF_PLATFORM_PWM_7";
      deviceMatchAttr = "config_pwm7";
    }
}
```

hdf.hcs 文件位于 //device/board/talkweb/niobe407/liteos_m/hdf_config/hdf.hcs,在此文件中配置 TIM 定时器具体信息:
```
--- 注意:tim2-tim7、tim12-tim14时钟频率为84M,TIM1、TIM8~TIM11为168M,tim6和tim7不能输出pwm。
--- tim1~tim5、tim8有4个channel,tim9、tim12有2个channel,tim10、tim11、tim13、tim14只有1个channel。

pwm_config {
    pwm1_config {
      match_attr = "config_pwm1";
      pwmTim = 1;   --- 定时器ID tim2(0:tim1,1:tim2,...,tim6和tim7不可用)
      pwmCh = 3;       --- 对应channel数(0:ch1、1:ch2、2:ch3、3:ch4)
      prescaler = 4199;   --- 预分频数,例如tim2时钟为84M,(84M/(4199+1))=20khz,则以20khz为基准。
    }      
    pwm2_config {
      match_attr = "config_pwm2";
      pwmTim = 2;
      pwmCh = 0;
      prescaler = 8399;
    }
    pwm3_config {
      match_attr = "config_pwm7";
      pwmTim = 7;
      pwmCh = 0;
      prescaler = 8399;
    }
}
```

hdf pwm 适配代码请参考:

//drivers/adapter/platform/pwm/pwm_stm32f4xx.c

hdf pwm 使用示例可请参考:

//device/board/talkweb/niobe407/applications/206_hdf_pwm


八、子系统适配

OpenHarmony 子系统适配一般包含两部分:

● 在 config.json 中增加对应子系统和部件,这样编译系统会将该部件纳入编译目标中。

● 针对该部件的 HAL 层接口进行硬件适配,或者可选的软件功能适配。

1.LWIP部件适配

LiteOS-M kernel 通过 Kconfig 配置可以使 lwip 参与编译,并可以在 kernel 组件中指定 lwip 编译适配的目录。如下:
{
"subsystem": "kernel",
"components": [
    {
            "component": "liteos_m",
            "features": [
                "ohos_kernel_liteos_m_lwip_path = \"//device/board/talkweb/niobe407/liteos_m/lwip_adapter\"" --- 指定适配路径
      ]
    }
]
}

在指定的编译适配目录中,通过 #include_next "lwip/lwipopts.h" 的方式入侵修改 lwip 三方库中头文件配置,关于有线以太网 LWIP 适配部分,后续会补充详细适配步骤,在此先不做深入讲解。

2.启动恢复子系统适配

启动恢复子系统适配 bootstrap_lite 和 syspara_lite 两个组件。请在 //vendor/talkweb/niobe407/config.json 中新增对应的配置选项。
{
      "subsystem": "startup",
      "components": [
      {
          "component": "bootstrap_lite",
          "features": []
      },
      {
          "component": "syspara_lite",
          "features": []
      }
      ]
}

适配 bootstrap_lite 部件时,在链接文件 //device/board/talkweb/niobe407/liteos_m/STM32F407IGTx_FLASH.ld中 的 .text 段中新增如下内容:
.text :
{
    . = ALIGN(4);
    _stext = .;
    *(.text)         /* .text sections (code) */
    *(.text*)          /* .text* sections (code) */
    *(.glue_7)         /* glue arm to thumb code */
    *(.glue_7t)      /* glue thumb to arm code */
    *(.eh_frame)
    __zinitcall_bsp_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.bsp0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.bsp1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.bsp2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.bsp3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.bsp4.init))
    __zinitcall_bsp_end = .;
    __zinitcall_device_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.device0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.device1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.device2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.device3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.device4.init))
    __zinitcall_device_end = .;
    __zinitcall_core_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.core0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.core1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.core2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.core3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.core4.init))
    __zinitcall_core_end = .;
    __zinitcall_sys_service_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.sys.service0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.service1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.service2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.service3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.service4.init))
    __zinitcall_sys_service_end = .;
__zinitcall_sys_feature_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.sys.feature0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.feature1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.feature2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.feature3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.feature4.init))
    __zinitcall_sys_feature_end = .;
    __zinitcall_run_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.run0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.run1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.run2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.run3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.run4.init))
    __zinitcall_run_end = .;
    __zinitcall_app_service_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.app.service0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.service1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.service2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.service3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.service4.init))
    __zinitcall_app_service_end = .;
    __zinitcall_app_feature_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.app.feature0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.feature1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.feature2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.feature3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.feature4.init))
    __zinitcall_app_feature_end = .;
    __zinitcall_test_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.test0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.test1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.test2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.test3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.test4.init))
    __zinitcall_test_end = .;
    __zinitcall_exit_start = .;
KEEP (*(.zinitcall.exit0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.exit1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.exit2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.exit3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.exit4.init))
    __zinitcall_exit_end = .;
    KEEP (*(.init))
    KEEP (*(.fini))
    . = ALIGN(4);
    _etext = .;      /* define a global symbols at end of code */
} >FLASH

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:

图片


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。//vendor/talkweb/niobe407/config.json中配置了 bootstrap_lite 部件:

{
      "subsystem": "startup",
      "components": [
      {
          "component": "bootstrap_lite"
      },
      ...
      ]
    },

bootstrap_lite 部件编译 //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

//base/startup/bootstrap_lite/services/source/BUILD.gn 文件中,描述了在 //out/niobe407/niobe407/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。

如果对接 HalFiles 相关的接口实现的,则无须修改。


3.DFX子系统适配

进行 DFX子 系统适配需要添加 hilog_lite 和 hievent_lite 部件,直接在 config.json 文件配置即可。
{
    "subsystem": "hiviewdfx",
    "components": [
      {
            "component": "hilog_lite",
            "features": []
      },
      {
            "component": "hievent_lite",
            "features": []
      }
    ]
}

配置完成之后,需要注册日志输出实现函数,并加入编译。
bool HilogProc_Impl(const HiLogContent *hilogContent, uint32_t len)
{
    char tempOutStr;
    tempOutStr = 0,tempOutStr = 0;
    if (LogContentFmt(tempOutStr, sizeof(tempOutStr), hilogContent) > 0) {
      printf(tempOutStr);
    }
    return true;
}

HiviewRegisterHilogProc(HilogProc_Impl);

4.分布式调度子系统适配

进行分布式调度子系统适配需要添加 samgr_lite 部件,直接在 config.json 配置即可。
{
      "subsystem": "distributedschedule",
      "components": [
      {
          "component": "samgr_lite",
          "features": []
      }
      ]
}

在轻量系统中,samgr_lite 配置的共享任务栈大小默认为 2048。在适配时可以在 features 中。
通过 config_ohos_distributedschedule_samgr_lite_shared_task_size 重新设置共享任务栈大小。
"config_ohos_distributedschedule_samgr_lite_shared_task_size = 4096"

5.安全子系统适配

进行安全子系统适配需要添加 huks 组件,直接在 config.json 配置即可。
{
      "subsystem": "security",
      "components": [
      {
          "component": "huks",
          "features": [
            "huks_use_lite_storage = true",
            "huks_use_hardware_root_key = true",
            "huks_config_file = \"hks_config_lite.h\"",
            "huks_key_store_path = \"storage\""
          ]
      }
      ]
}

huks 部件适配时,huks_key_store_path 配置选项用于指定存放秘钥路径,huks_config_file 为配置头文件名称。

6.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、os_dump 组件,直接在 config.json 配置即可。
{
      "subsystem": "utils",
      "components": [
      {
          "component": "file",
          "features": []
      },
      {
          "component": "kv_store",
          "features": [
            "enable_ohos_utils_native_lite_kv_store_use_posix_kv_api = false"
          ]
      },
      {
          "component": "os_dump",
          "features": []
      }
      ]
},

与适配 syspara_lite 部件类似,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。如果对接 HalFiles 相关的接口实现的,则无须修改。

7.HDF子系统适配

与启动恢复子系统适配类似,我们需要在链接文件 //device/board/talkweb/niobe407/liteos_m/STM32F407IGTx_FLASH.ld中 .text 段中新增如下内容:
.text :
{
    . = ALIGN(4);
    _stext = .;
    *(.text)         /* .text sections (code) */
    *(.text*)          /* .text* sections (code) */
    *(.glue_7)         /* glue arm to thumb code */
    *(.glue_7t)      /* glue thumb to arm code */
    *(.eh_frame)

    _hdf_drivers_start = .;
    KEEP(*(.hdf.driver))
    _hdf_drivers_end = .; /* define a section for hdf driver */

    __zinitcall_bsp_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.bsp0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.bsp1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.bsp2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.bsp3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.bsp4.init))
    __zinitcall_bsp_end = .;
    __zinitcall_device_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.device0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.device1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.device2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.device3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.device4.init))
    __zinitcall_device_end = .;
    __zinitcall_core_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.core0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.core1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.core2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.core3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.core4.init))
__zinitcall_core_end = .;
    __zinitcall_sys_service_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.sys.service0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.service1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.service2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.service3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.service4.init))
    __zinitcall_sys_service_end = .;
    __zinitcall_sys_feature_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.sys.feature0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.feature1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.feature2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.feature3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.sys.feature4.init))
    __zinitcall_sys_feature_end = .;
    __zinitcall_run_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.run0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.run1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.run2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.run3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.run4.init))
    __zinitcall_run_end = .;
    __zinitcall_app_service_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.app.service0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.service1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.service2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.service3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.service4.init))
    __zinitcall_app_service_end = .;
    __zinitcall_app_feature_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.app.feature0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.feature1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.feature2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.feature3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.app.feature4.init))
    __zinitcall_app_feature_end = .;
    __zinitcall_test_start = .;
KEEP (*(.zinitcall.test0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.test1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.test2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.test3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.test4.init))
    __zinitcall_test_end = .;
    __zinitcall_exit_start = .;
    KEEP (*(.zinitcall.exit0.init))
    KEEP (*(.zinitcall.exit1.init))
    KEEP (*(.zinitcall.exit2.init))
    KEEP (*(.zinitcall.exit3.init))
    KEEP (*(.zinitcall.exit4.init))
    __zinitcall_exit_end = .;
    KEEP (*(.init))
    KEEP (*(.fini))
    . = ALIGN(4);
    _etext = .;      /* define a global symbols at end of code */
} >FLASH

然后,在 kernel 初始化完成后调用 DeviceManagerStart 函数,执行完成后,才能调用 hdf 接口控制外设。
#include "devmgr_service_start.h"   --- 注意需要包含该头文件

#ifdef LOSCFG_DRIVERS_HDF
    DeviceManagerStart();
#endif

devmgr_service_start.h 头文件所在路径为: //drivers/framework/core/common/include/manager,为保证编译时能找到该头文件,需要将其加入到 include_dirs 中。

8.XTS兼容性测评子系统适配

1、产品兼容性规范

产品兼容性规范文档请参考产品兼容性 SIG 介绍。

链接地址:

https://gitee.com/openharmony-sig/compatibility/tree/master



2、添加 XTS 子系统

XTS 测试参考资料链接:

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/device-dev/subsystems/subsys-xts-guide.md

进行 XTS 子系统适配需要添加 xts_acts 与 xts_tools 组件,直接在 config.json 配置即可,配置如下:

{
      "subsystem": "xts",
      "components": [
      {
          "component": "xts_acts",
          "features": []
      },
      {
          "component": "xts_tools",
          "features": []
      }
      ]
}

我们可以在 xts_acts 组件的 features 数组中指定如下属性:

●config_ohos_xts_acts_utils_lite_kv_store_data_path配置挂载文件系统根目录的名字。
●enable_ohos_test_xts_acts_use_thirdparty_lwip 表示如果使用thirdparty/lwip目录下的源码编译,则设置为 true,否则设置为 false。
3、编译 XTS

在配置 config.json 后,使用 hb build 是不会去编译 xts 的,只有在 debug 版本编译时才会参与编译,并且需要我们强制链接需要进行测试的套件静态库。

在我们 //device/board/talkweb/liteos_m 下包含 kernel_module 的 BUILD.gn脚本中添加如下内容:

config("public") {
if (build_xts) {
      lib_dirs = [ "$root_out_dir/libs" ]
      ldflags += [
      "-Wl,--whole-archive",   --- 开启whole-archive特性,可以把在其后面出现的静态库包含的函数和变量输出到动态库
      "-lbootstrap",
      "-lbroadcast",
      "-lhctest",

      #公共基础库
      # "-lmodule_ActsUtilsFileTest",
      # "-lmodule_ActsKvStoreTest",

      #DFX
      "-lmodule_ActsDfxFuncTest",
      "-lmodule_ActsHieventLiteTest",

      #启动恢复
      # "-lmodule_ActsBootstrapTest",
      # "-lmodule_ActsParameterTest",

      #分布式任务调度
      # "-lmodule_ActsSamgrTest",

      "-Wl,--no-whole-archive",--- 关掉whole-archive这个特性
      ]
}
}

由于 Niobe407 开发板内存有限,xts 测试时需要分套件测试。执行如下编译命令,即可生成包含 xts 测试的固件。
hb build -f -b debug --gn-args build_xts=true

此外,我们还需要修改 //vendor/talkweb/niobe407/hals/utils/sys_param/hal_sys_param.c 文件,将这些字符串定义正确。
static const char OHOS_DEVICE_TYPE[] = {"Evaluation Board"};
static const char OHOS_DISPLAY_VERSION[] = {"OpenHarmony 3.1"};
static const char OHOS_MANUFACTURE[] = {"Talkweb"};
static const char OHOS_BRAND[] = {"Talkweb"};
static const char OHOS_MARKET_NAME[] = {"Niobe"};
static const char OHOS_PRODUCT_SERIES[] = {"Niobe"};
static const char OHOS_PRODUCT_MODEL[] = {"Niobe407"};
static const char OHOS_SOFTWARE_MODEL[] = {"1.0.0"};
static const char OHOS_HARDWARE_MODEL[] = {"2.0.0"};
static const char OHOS_HARDWARE_PROFILE[] = {"RAM:192K,ROM:1M,ETH:true"};
static const char OHOS_BOOTLOADER_VERSION[] = {"twboot-v2022.03"};
static const char OHOS_ABI_LIST[] = {"armm4_hard_fpv4-sp-d16-liteos"};
static const char OHOS_SERIAL[] = {"1234567890"};// provided by OEM.

4、验证 XTS

编译完成后,将固件烧录至开发板,xts 全部跑完会有显示 xx Tests xx Failures xx Ignored 等信息,以下以公共基础库测试为例:

../../../test/xts/acts/utils_lite/kv_store_hal/src/kvstore_func_test.c:590:testKvStoreClearCache002:PASS
../../../test/xts/acts/utils_lite/kv_store_hal/src/kvstore_func_test.c:625:testKvStoreCacheSize001:PASS
../../../test/xts/acts/utils_lite/kv_store_hal/src/kvstore_func_test.c:653:testKvStoreCacheSize002:PASS
../../../test/xts/acts/utils_lite/kv_store_hal/src/kvstore_func_test.c:681:testKvStoreCacheSize003:PASS
../../../test/xts/acts/utils_lite/kv_store_hal/src/kvstore_func_test.c:709:testKvStoreMaxSize001:PASS
../../../test/xts/acts/utils_lite/kv_store_hal/src/kvstore_func_test.c:737:testKvStoreMaxSize002:PASS
../../../test/xts/acts/utils_lite/kv_store_hal/src/kvstore_func_test.c:765:testKvStoreMaxSize003:PASS
../../../test/xts/acts/utils_lite/kv_store_hal/src/kvstore_func_test.c:793:testKvStoreMaxSize004:PASS
+-------------------------------------------+

-----------------------
32 Tests 0 Failures 0 Ignored
OK
All the test suites finished!

九、相关仓库地址

device_board_talkweb

https://gitee.com/openharmony/device_board_talkweb

device_soc_st

https://gitee.com/openharmony/device_soc_st

vendor_talkweb

https://gitee.com/openharmony/vendor_talkweb


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