第3章〓OpenHarmony移植
3．1轻量级内核移植◆



3．1．1LiteOS内核概述

操作系统是用来管理系统硬件、软件及数据资源，控制程序运行，并为其他应用软件提供支持的一种系统软件。根据不同的种类，又可分为实时操作系统、桌面操作系统、服务器操作系统等。在于一些小型的应用，在系统实时性要求高，硬件资源有限等情况下，应尽量避免使用复杂庞大的操作系统，使用小型的实时操作系统更能满足应用的需求。

OpenHarmony包含轻量系统、小型系统和标准系统，其针对不同量级的系统，分别使用不同形态的内核，分别有LiteOS和Linux，在轻量系统和小型系统上选择使用LiteOS内核，在小型系统和标准系统上选择使用Linux内核。

LiteOS是华为面向物联网领域开发的一个基于实时内核的轻量级操作系统，是OpenHarmony体系的内核之一。从本质上说，它就是一个 RTOS，现有基础内核可支持任务管理、内存管理、时间管理、通信机制、中断管理、队列管理、事件管理、定时器等操作系统基础组件，能够更好地支持低功耗场景，支持tickless机制，支持定时器对齐。同时LiteOS提供端云协同能力，集成了 LwM2M、CoAP、mbedtls、LwIP 全套 IoT 互联协议栈，且在 LwM2M 的基础上，提供了AgentTiny模块，用户只需关注自身的应用，而不必关注LwM2M实现细节，直接使用AgentTiny封装的接口即可简单快速地实现与云平台安全可靠的连接。LiteOS又分为LiteOSM和LiteOSA，前者主要针对轻量系统，后者主要针对小型系统和标准系统。RK2206是MCU级芯片，适合使用LiteOSM内核，接下来讲解LiteOSM如何移植到RK2206芯片上。

3．1．2LiteOS移植适配

LiteOS有两种移植方案： 接管中断和非接管中断方式。在接管中断方式下，由 LiteOS 创建并管理中断，需要修改RK2206芯片启动文件，移植比较复杂。RK2206的中断管理做得很好，不用由LiteOS管理中断，所以下面介绍的移植方案，都是非接管中断方式的。中断的使用与在裸机工程中是一样的。

另外，本书是基于OpenHarmony 3．0LTS源代码与RK2206芯片做的适配，因为RK2206芯片资源有限，所以采用LiteOSM作为操作系统。下述的OpenHarmony默认就是OpenHarmony 3．0LTS，LiteOSM默认就是LiteOS。

1． 下载OpenHarmony源代码

OpenHarmony源代码获取方式主要分为以下两种。




1) 通过repo+ssh下载

repo init -u git@gitee.com:openharmony/manifest.git -b refs/tags/OpenHarmony-v3.0-LTS --no-repo-verify

repo sync -c

repo forall -c 'git lfs pull'




2) 通过repo+https下载

repo init -u https://gitee.com/openharmony/manifest.git -b refs/tags/OpenHarmony-v3.0-LTS --no-repo-verify

repo sync -c

repo forall -c 'git lfs pull'




2．  创建工程

在OpenHarmony主目录下创建device/rockchip目录，如图3．1．1所示。



图3．1．1device/rockchip目录


 hardware文件夹主要存放RK2206芯片的固件库。

 rk2206文件夹主要存放主函数、移植配置文件和相关头文件。

 tools文件夹主要存放烧写工具、打包工具等。

3．  配置target_config．h

target_config对裁剪整个LiteOSM所需功能的宏均做了定义，有些宏定义被使能，有些宏定义被失能，开始时用户暂时只需要配置最简单的功能即可。要想随心所欲地配置LiteOS的功能，就必须掌握宏定义的功能。下面介绍宏定义的含义及其修改方法。

1) 添加link．h头文件

/* RK2206芯片的相关配置，包括内存分配等 */

#include "link.h"

#include "soc.h"




将RK2206芯片的link．h头文件添加到target_config．h中。后续一些LiteOS配置需要用到该头文件。

2) 系统时钟模块配置

/*============================================

    系统时钟模块配置

==============================================*/

#define OS_SYS_CLOCK96000000UL

#define OSCFG_BASE_CORE_TICK_PER_SECOND(1000UL)

#define LOSCFG_BASE_CORE_TICK_HW_TIME0

①#define LOSCFG_BASE_CORE_TICK_WTIMER0

②#define LOSCFG_BASE_CORE_TICK_RESPONSE_MAX0xFFFFFFUL





其中，OS_SYS_CLOCK表示LiteOS的系统时钟周期，也就是RK2206芯片的系统时钟周期。

LOSCFG_BASE_CORE_TICK_PER_SECOND表示LiteOS每秒Tick数量，即嘀嗒节拍数。在LiteOS中，系统延时和阻塞时间都是以Tick为单位的，配置LOSCFG_BASE_CORE_TICK_PER_SECOND的值可以改变中断的频率，从而间接改变LiteOS的时钟周期(T=1/f)。如果将LOSCFG_BASE_CORE_TICK_PER_SECOND的值设置为1000，那么LiteOS的时钟周期为1ms。过高的系统节拍中断频率意味着LiteOS内核将占用更多的CPU时间，因此会降低效率，一般将 LOSCFG_BASE_CORE_TICK_PER_SECOND的值设置为50~1000。

LOSCFG_BASE_CORE_TICK_HW_TIME是定时器剪裁的外部配置参数，未使用，所以这个宏定义为0。

① 表示Tick参数是否可被修改。

② 表示Tick参数的最大数值。超过该数值，系统时钟将重新开始计数。

3) 硬件外部中断模块配置

/*=================================================================

    硬件外部中断模块配置

===================================================================*/

#define LOSCFG_PLATFORM_HWI1

#define LOSCFG_USE_SYSTEM_DEFINED_INTERRUPT1

#define LOSCFG_PLATFORM_HWI_LIMIT128




其中，LOSCFG_PLATFORM_HWI表示LiteOS硬件中断定制配置参数，为1表示LiteOS接管了外部中断，为0表示LiteOS不接管中断。RK2206芯片适配设置为1，即LiteOS接管中断。

LOSCFG_USE_SYSTEM_DEFINED_INTERRUPT表示使用LiteOS定义的中断函数，为1表示使用LiteOS定义的中断函数，为0表示未使用LiteOS定义的中断函数。RK2206适配设置为1，即使用LiteOS定义的中断函数。

LOSCFG_PLATFORM_HWI_LIMIT表示LiteOS支持最大的外部中断数。RK2206适配设置为128，即LiteOS支持最大的外部中断数为128个。

4) 任务模块配置

/*================================================================

    任务模块配置

==================================================================*/

#define LOSCFG_BASE_CORE_TSK_LIMIT63

#define LOSCFG_BASE_CORE_TSK_IDLE_STACK_SIZE(0x1000U)

#define LOSCFG_BASE_CORE_TSK_DEFAULT_STACK_SIZE(0x1000U)

#define LOSCFG_BASE_CORE_TSK_MIN_STACK_SIZE(0x200U)

#define LOSCFG_BASE_CORE_TIMESLICE1

#define LOSCFG_BASE_CORE_TIMESLICE_TIMEOUT20000 




其中，LOSCFG_BASE_CORE_TSK_LIMIT表示LiteOS支持最大任务个数(除去空闲任务)，一般默认为63。

LOSCFG_BASE_CORE_TSK_IDLE_STACK_SIZE表示LiteOS空闲任务的栈大小，默认为0x500U字节。

LOSCFG_BASE_CORE_TSK_DEFAULT_STACK_SIZE表示LiteOS任务的默认栈大小。

LOSCFG_BASE_CORE_TSK_MIN_STACK_SIZE表示LiteOS任务的最小栈大小。

LOSCFG_BASE_CORE_TIMESLICE表示LiteOS是否使用时间片轮转方法，1为使能，0为禁用，建议为1。

LOSCFG_BASE_CORE_TIMESLICE_TIMEOUT表示LiteOS相同优先级的任务最长执行时间，单位为时钟节拍周期。

5) 信号量模块配置

/*=================================================================

信号量模块配置

===================================================================*/

#define LOSCFG_BASE_IPC_SEM1

#define OSCFG_BASE_IPC_SEM_LIMIT48// LiteOS最大支持信号量的个数





其中，LOSCFG_BASE_IPC_SEM表示信号量模块是否启用，1为启用，0为禁用，建议为1。

LOSCFG_BASE_IPC_SEM_LIMIT表示LiteOS最大支持信号量的个数，建议为48。

6) 互斥锁模块配置



/*==================================================================

互斥锁模块配置

====================================================================*/

#define LOSCFG_BASE_IPC_MUX1

#define LOSCFG_BASE_IPC_MUX_LIMIT48




其中，LOSCFG_BASE_IPC_MUX表示互斥锁模块是否启用，1为启用，0为禁用，建议为1。

LOSCFG_BASE_IPC_MUX_LIMI表示LiteOS最大支持互斥锁的个数，建议为48。

7) 消息队列模块配置



/*==================================================================

消息队列模块配置

====================================================================*/

#define LOSCFG_BASE_IPC_QUEUE1

#define LOSCFG_BASE_IPC_QUEUE_LIMIT48




其中，LOSCFG_BASE_IPC_QUEUE表示消息队列模块是否启用，1为启用，0为禁用，建议为1。

LOSCFG_BASE_IPC_QUEUE_LIMIT表示LiteOS最大支持消息队列的个数，建议为48。

8) 软件定时器模块配置



/*=================================================================

软件定时器模块配置

===================================================================*/

#define LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR1

#define LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN0

#define LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT48




其中，LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR表示软件定时器模块是否启用，1为启用，0为禁用，建议为1。

LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN表示软件定时器对齐功能，1为对齐，0为不对齐，建议为0。

LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT表示LiteOS最大支持软件定时器的个数，建议为48。

9) 内存模块配置



/*=================================================================

内存模块配置

===================================================================*/

#define LOSCFG_MEM_MUL_POOL1

#define OS_SYS_MEM_NUM20

①#define LOSCFG_MEM_FREE_BY_TASKID1

②#define LOSCFG_BASE_MEM_NODE_INTEGRITY_CHECK1

③#define LOSCFG_MEM_LEAKCHECK1

#define LOSCFG_SYS_EXTERNAL_HEAP1

④extern unsigned int _heap_start;

#define LOSCFG_SYS_HEAP_ADDR&_heap_start

#define LOSCFG_SYS_HEAP_SIZE(PSRAM_SIZE - SYS_STACK_SIZE) 




其中，LOSCFG_MEM_MUL_POOL表示内存模块内存池功能，1为启用，0为禁用，建议为1。

OS_SYS_MEM_NUM表示LiteOS支持最大内存数量，建议为20。

① 表示由任务来释放内存。

② 表示是否进行内存节点完整性检查。1为启用，0为禁用。

③ 表示是否开启内存泄漏检测机制。1为启用，0为禁用。开启该功能时，内存机制会自动记录申请内存时的函数调用关系，一旦出现内存泄漏，系统会将这些信息打印出来。

LOSCFG_SYS_EXTERNAL_HEAP表示LiteOS是否支持外部堆，1为启用，0为禁用，建议为1。

④ 表示定义堆的起始地址。

LOSCFG_SYS_HEAP_ADDR表示LiteOS定义内存堆的起始地址。

LOSCFG_SYS_HEAP_SIZE表示LiteOS定义内存堆的内存总大小。

10) 任务栈监控模块配置



/* ================================================================

任务栈监控模块配置

===================================================================*/

#define LOSCFG_BASE_CORE_TSK_MONITOR 1 // 任务栈监控模块功能，1为打开，0为关闭

①#define LOSCFG_BASE_CORE_CPUP1

// 任务执行过滤器钩子函数配置，默认为1

#define LOSCFG_BASE_CORE_EXC_TSK_SWITCH1




其中，LOSCFG_BASE_CORE_TSK_MONITOR表示任务栈监控模块功能，1为打开，0为关闭，建议为1。

LOSCFG_BASE_CORE_TSK_MONITOR用于表示开启CPUP模块初始化。1表示启用，0表示禁用。其中CPUP（Central Processing Unit Percentage，CPU占用率）主要用于获知当前系统中各个任务的CPU占用情况。

LOSCFG_BASE_CORE_EXC_TSK_SWITCH表示监控栈的任务执行过滤器钩子函数配置，建议为1。

编辑完毕，将target_config．h放入到sdk_liteos/include目录中。

4．  配置config．gni

在sdk_liteos目录下创建config．gni文件，指明整个工程编译器相关信息，包括编译器、编译选项以及编译模块内容。

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# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software

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# See the License for the specific language governing permissions and

# limitations under the License.



# Kernel type, e.g. "linux", "liteos_a", "liteos_m".

kernel_type = "liteos_m"

# Kernel version.

kernel_version = "1.0.1"

# 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"

# Board related common compile flags.

board_cflags = ［

"-mcpu=cortex-m4",

"-mthumb",

"-Wall",

"-fdata-sections",

"-ffunction-sections",

"-DUSE_HAL_DRIVER",

"-D_STORAGE_LITE_",

"-D__LITEOS_M__",

"-D_BSD_SOURCE",

"-D_GNU_SOURCE",

］



board_cxx_flags = board_cflags

board_ld_flags = board_cflags

# Board related headfiles search path.

board_include_dirs = ［

"//device/rockchip/rk2206/sdk_liteos/include",

"//device/rockchip/rk2206/adapter/include",

"//device/rockchip/rk2206/sdk_liteos/board/fs",

"//device/rockchip/hardware/lib/CMSIS/Device/RK2206/Include",

"//third_party/cmsis/CMSIS/Core/Include",

"//kernel/liteos_m/kal/posix/include",

"//kernel/liteos_m/components/fs/fatfs",

"//kernel/liteos_m/kernel/include",

"//kernel/liteos_m/kernel/arch/include",

"//kernel/liteos_m/kernel/arch/arm/cortex-m4/gcc",

"//kernel/liteos_m/utils",

"//kernel/liteos_m/kal/cmsis",

"//kernel/liteos_m/components/net/lwip-2.1/porting/include",

"//third_party/FatFs/source",

"//third_party/musl/arch/arm",

"//third_party/lwip/src/include",

"//utils/native/lite/include",

"//foundation/communication/wifi_aware/interfaces/kits",

"//foundation/communication/wifi_lite/interfaces/wifiservice",

"//foundation/communication/ipc_lite/interfaces/kits",

"//foundation/communication/softbus_lite/interfaces/kits/discovery/",

"//foundation/communication/softbus_lite/interfaces/kits/transport/",

"//base/startup/syspara_lite/interfaces/kits",

"//base/security/huks/interfaces/innerkits/huks_lite",

"//utils/native/lite/include",

"//base/hiviewdfx/hilog_lite/interfaces/native/kits",

"//third_party/openssl/crypto/ec",

"//third_party/openssl/include",

"//kernel/liteos_m/components",

"//third_party/bounds_checking_function/include",

］

# 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 = "spinor"

rk_third_party_dir = product_config.rk_third_party_dir





其中，kernel_type 表示内核类型，建议为liteosm。

board_cpu表示芯片型号，建议为cortexm4。

board_toolchain表示编译器，建议为armnoneeabigcc。

board_cflags表示gcc预编译选项，建议为

-mcpu=cortex-m4 -mthumb -Wall -fdata-sections -ffunction-sections -DUSE_HAL_DRIVER -D_STORAGE_LITE_ -D__LITEOS_M__ -D_BSD_SOURCE -D_GNU_SOURCE




board_cxx_flags表示g++预编译选项。

board_ld_flags表示编译链接选项。

board_include_dirs表示编译头文件路径。

5．  编写Makefile

在device/rockchip/rk2206/sdk_liteos目录下创建Makefile，用于将所有编译好的静态库链接成bin文件，并打包成镜像文件，具体代码如下： 

TARGET = liteos

BUILD_DIR = $(OUTDIR)

BOARD_DIR = $(shell pwd)

PREFIX = arm-none-eabi-

CC = $(PREFIX)gcc

AS = $(PREFIX)gcc -x assembler-with-cpp

CP = $(PREFIX)objcopy

SZ = $(PREFIX)size

HEX = $(CP) -O ihex

BIN = $(CP) -O binary -S

#######################################

# CFLAGS

#######################################

# cpu

CPU = -mcpu=cortex-m4

# fpu

FPU = -mfpu=fpv4-sp-d16

# float-abi

FLOAT-ABI = -mfloat-abi=soft

# mcu

MCU = $(CPU) -mthumb #$(FPU) $(FLOAT-ABI)

#######################################

# LDFLAGS

#######################################

LDSCRIPT = board.ld

boot_LIBS = -lbootstrap -lbroadcast

hardware_LIBS = -lhal_iothardware -lhardware

hdf_LIBS = -lhdf_config -lhdf_core -lhdf_osal_lite -lhdf_platform_lite 

app_LIBS = 

xts_LIBS = -lmodule_ActsBootstrapTest -lmodule_ActsDfxFuncTest -lmodule_ActsHieventLiteTest -lhuks_test_common -lmodule_ActsHuksHalFunctionTest -lmodule_ActsKvStoreTest ＼

-lmodule_ActsLwipTest -lmodule_ActsParameterTest -lmodule_ActsSamgrTest -lmodule_ActsUpdaterFuncTest -lmodule_ActsUtilsFileTest ＼

-lmodule_ActsWifiIotTest -lmodule_ActsWifiServiceTest -lhctest -lmbedtls -lhal_update_static -lhota



common_LIBS = -larch -lcjson_static -ldump_static  -lhal_wifiaware -lhuks_3.0_sdk ＼









-lnative_file -lsec_static -lwifiaware -lauthmanager -lcmsis -lexchook -lkernel -lpm ＼

-lsysparam -lwifiservice -lbacktrace -lcppsupport -lhal_file_static -lhichainsdk  ＼

-lposix  -ltoken_static -lboard -lcpup -lhievent_lite  -lmbedtls  -lsamgr -ltrans_service ＼

-ldiscovery -lhal_sysparam  -lhilog_lite -lmusl-c  -lsamgr_adapter -lutils ＼

-llwip  -lhal_token_static -lhiview_lite -lmusl-m  -lsamgr_source -lutils_kv_store ＼

-lpahomqtt_static -llzlittlefs

LIBS= -Wl,--start-group ＼

-Wl,--whole-archive $(boot_LIBS) $(hardware_LIBS) $(hdf_LIBS) $(app_LIBS) ＼

-Wl,--no-whole-archive ＼

$(common_LIBS) ＼

-Wl,--end-group



LIB_DIR = -L$(BUILD_DIR)/libs



LDFLAGS = $(MCU) ＼

--specs=nosys.specs ＼

-T$(LDSCRIPT) ＼

$(LIB_DIR) ＼

-Wl,--start-group $(LIBS) -Wl,--end-group ＼

-Wl,-Map=$(BUILD_DIR)/$(TARGET).map,--cref ＼

-Wl,--gc-sections


all: $(BUILD_DIR)/$(TARGET).elf $(BUILD_DIR)/$(TARGET).hex $(BUILD_DIR)/$(TARGET).bin

$(BUILD_DIR)/$(TARGET).elf:

$(CC) $(LDFLAGS) -o $@

$(SZ) $@



$(BUILD_DIR)/%.hex: $(BUILD_DIR)/%.elf

$(HEX) $< $@



$(BUILD_DIR)/%.bin: $(BUILD_DIR)/%.elf

$(BIN) $< $@



-include $(wildcard $(BUILD_DIR)/*.d)





其中，TARGET表示编译最终目标为LiteOS的bin文件。

PREFIX、CC表示指明交叉编译器。

CPU表示指定编译CPU类型，即cpu=cortexm4。

LDSCRIPT表示指定RK2206芯片的ld链接脚本。

LIBS表示指定编译需要链接的静态库。其中，如果有需要调用LiteOS的开启自启动机制的静态库，需要在编译时将该静态库添加在Wl、wholearchive和Wl、nowholearchive之间。

LIB_DIR表示指定链接静态库的路径。

6．  编写build．sh

创建device/rockchip/rk2206/sdk_liteos/build．sh，该shell脚本将负责以下3部分的工作： 

(1) 编译ld链接脚本； 

(2) 调用Makefile编译bin文件，即LiteOS二进制文件； 

(3) 运行打包脚本，打包成引导程序和镜像文件。

build．sh具体脚本如下： 

# error out on errors

set -e

CPUs=`sed -n "N;/processor/p" /proc/cpuinfo|wc -l`



OUT_DIR="$1"

SDK_DIR=$(pwd)

TOOLS_DIR=${SDK_DIR}/../../tools/package



PART_SYSTEM_BLOCKS=$(cat include/link.h | grep "#define PART_SYSTEM_BLOCKS" | awk -F' ' '{print $3}')

PART_LOADER_BLOCKS=$(cat include/link.h | grep "#define PART_LOADER_BLOCKS" | awk -F' ' '{print $3}')

PART_LITEOS_BLOCKS=$(cat include/link.h | grep "#define PART_LITEOS_BLOCKS" | awk -F' ' '{print $3}')

PART_ROOTFS_BLOCKS=$(cat include/link.h | grep "#define PART_ROOTFS_BLOCKS" | awk -F' ' '{print $3}')

PART_USERFS_BLOCKS=$(cat include/link.h | grep "#define PART_USERFS_BLOCKS" | awk -F' ' '{print $3}')



LDSCRIPT=board.ld

CFLAGS="SDK_DIR=${SDK_DIR} LDSCRIPT=${LDSCRIPT}"



function main()

{

# make ld script

make ${CFLAGS} -f build/link.mk

# make liteos

make OUTDIR=${OUT_DIR} -j${CPUs}

# make images

${TOOLS_DIR}/mkimage.sh ${PART_SYSTEM_BLOCKS} ${PART_LOADER_BLOCKS} ${PART_LITEOS_BLOCKS} ${PART_ROOTFS_BLOCKS} ${PART_USERFS_BLOCKS}

}



main "$@"





其中，make ${CFLAGS} f build/link．mk表示编译ld链接脚本，该链接脚本的源文件来自device/rockchip/rk2206/sdk_liteos/build/link．mk。

7．  添加主程序

创建device/rockchip/rk2206/sdk_liteos/board文件夹，创建相关源代码文件，具体如图3．1．2所示。



图3．1．2board文件夹


其中，dprintf．c为将printf函数重定向，将串口1定义为调试串口信息输出，具体代码如下： 

/*

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* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,

* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.

* See the License for the specific language governing permissions and

* limitations under the License.

*/



#include <stdarg.h>

#include <stdio.h>

#include "lz_hardware.h"



#define DEBUG_PORT1



int printf(char const  *fmt, ...)

{

va_list ap;

char buffer［256］;



va_start(ap, fmt);

vsnprintf(buffer, 256, fmt, ap);

DebugWrite(DEBUG_PORT, (const unsigned char *)buffer, strlen(buffer));

DebugPutc(DEBUG_PORT, '＼r');

va_end(ap);

return 0;

}





其中，src/config_network．c是WiFi/AP网络配置，主要用于初始化LwIP协议栈，设置WiFi/AP。该部分源代码与LiteOS移植关系不大，故不详述。

startup/startup_rk2206．S是启动连接脚本。

main．c的功能包括固件库初始化、LiteOS初始化、创建任务以及HDF服务初始化等，具体内容如下： 

/*

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*/



#include "los_tick.h"

#include "los_task.h"

#include "los_config.h"

#include "los_interrupt.h"

#include "los_debug.h"

#include "los_compiler.h"

#include "lz_hardware.h"

#include "config_network.h"



#define  MAIN_TAG"MAIN"

int DeviceManagerStart();

void IotInit(void);



/*********************************************************************

Function: main

Description : Main function entry

Input: None

Output: None

Return: None

********************************************************************/

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT int Main(void)

{

int ret;

LZ_HARDWARE_LOGD(MAIN_TAG, "%s: enter ...", __func__);



HalInit();



ret = LOS_KernelInit();

if (ret == LOS_OK) {

IotInit();

OHOS_SystemInit();

/* 开启驱动管理服务 */

DeviceManagerStart();

LZ_HARDWARE_LOGD(MAIN_TAG, "%s: LOS_Start ...", __func__);

LOS_Start();

}



while (1) {

__asm volatile("wfi");

}

}





其中，HalInit用于固件库初始化，包括时钟频率配置、调试串口初始化等。

LOS_KernelInit()主要是初始化LiteOS内核。

OHOS_SystemInit()主要是初始化了一些相关模块、系统，包括调用宏函数MODULE_INIT、SYS_INIT和函数SAMGR_Bootstrap()的初始化启动。

DeviceManagerStart()主要是开启驱动管理服务。

LOS_Start()主要是开启LiteOS操作系统。

8．  编写BUILD．gn

创建device/rockchip/rk2206/sdk_liteos/BUILD．gn，具体内容如下： 

import("//build/lite/config/component/lite_component.gni")

import("//build/lite/config/subsystem/lite_subsystem.gni")



declare_args() {

enable_hos_vendor_wifiiot_xts = false

}



lite_subsystem("wifiiot_sdk") {

subsystem_components = ［ ":sdk" ］

}



build_ext_component("liteos") {

exec_path = rebase_path(".", root_build_dir)

outdir = rebase_path(root_out_dir)

command = "sh ./build.sh $outdir"

deps = ［

":sdk",

"//build/lite:ohos",

］

if (enable_hos_vendor_wifiiot_xts) {

deps += ［ "//build/lite/config/subsystem/xts:xts" ］

}

}



lite_component("sdk") {

features = ［］

deps = ［

"//device/rockchip/rk2206/sdk_liteos/board:board",

"//device/rockchip/hardware:hardware",

"../third_party/littlefs:lzlittlefs",

"//build/lite/config/component/cJSON:cjson_static",

"//vendor/lockzhiner/rk2206/hdf_config:hdf_config",

"//vendor/lockzhiner/rk2206/hdf_drivers:hdf_drivers",

"//drivers/adapter/khdf/liteos_m/test/sample_driver:sample_driver",

"//drivers/adapter/uhdf/manager:hdf_manager",

"//drivers/adapter/uhdf/posix:hdf_posix",

］

}





其中，build_ext_component("liteos")主要是执行当前目录下的build．sh脚本。在执行build．sh脚本之前，先执行sdk和//build/lite： ohos。

sdk主要是编译指定的功能模块，包括board(主程序)、hardware(固件库)、lzlittlefs(littlefs文件系统)、hdf(HDF驱动服务和HDF驱动)。

9．  添加vendor文件夹

按照OpenHarmony官方目录规范要求： vendor/厂商/开发板名称，在vendor文件夹下可创建开发板文件夹，具体如图3．1．3所示。



图3．1．3vendor文件夹


在vendor/lockzhiner/rk2206目录下创建config．json文件，具体内容如下： 

{

"product_name": "lockzhiner-rk2206",

"ohos_version": "OpenHarmony 3.0",

"device_company": "rockchip",

"board": "rk2206",

"kernel_type": "liteos_m",

"kernel_version": "1.0.1",

"subsystems": ［

{

"subsystem": "applications",

"components": ［

{ "component": "wifi_iot_sample_app", "features":［］ }

］

},

{

"subsystem": "iot_hardware",

"components": ［

{ "component": "iot_controller", "features":［］ }

］

},

{

"subsystem": "hiviewdfx",

"components": ［

{ "component": "hilog_lite", "features":［］ },

{ "component": "hievent_lite", "features":［］ },

{ "component": "blackbox", "features":［］ },

{ "component": "hidumper_mini", "features":［］ }

］

},

{

"subsystem": "distributed_schedule",

"components": ［

{ "component": "samgr_lite", "features":［］ }

］

},

{

"subsystem": "security",

"components": ［

{ "component": "hichainsdk", "features":［］ },

{ "component": "huks", "features":

［

"disable_huks_binary = false",

"disable_authenticate = false",

"huks_use_lite_storage = true",

"huks_use_hardware_root_key = true",

"huks_config_file = ＼"hks_config_lite.h＼""

］

}

］

},

{

"subsystem": "startup",

"components": ［

{ "component": "bootstrap_lite", "features":［］ },

{ "component": "syspara_lite", "features":［］ }






］

},

{

"subsystem": "communication",

"components": ［

{ "component": "wifi_lite", "features":［］ },

{ "component": "softbus_lite", "features":［］ },

{ "component": "wifi_aware", "features":［］}

］

},

{

"subsystem": "iot",

"components": ［

{ "component": "iot_link", "features":［］ }

］

},

{

"subsystem": "utils",

"components": ［

{ "component": "file", "features":［］ },

{ "component": "kv_store", "features":［］ },

{ "component": "os_dump", "features":［］ }

］

},

{

"subsystem": "vendor",

"components": ［

{ "component": "rk2206_sdk", "target": "//device/rockchip/rk2206/sdk_liteos:wifiiot_sdk", "features":［］ }

］

},

{

"subsystem": "test",

"components": ［

{ "component": "xts_acts", "features":［］ },

{ "component": "xts_tools", "features":［］ }

］

}

］,

"vendor_adapter_dir": "//device/rockchip/rk2206/adapter",

"third_party_dir": "//third_party",

"rk_third_party_dir": "//device/rockchip/rk2206/third_party",

"product_adapter_dir": "//vendor/lockzhiner/rk2206/hals",

"ohos_product_type":"",

"ohos_manufacture":"",

"ohos_brand":"",

"ohos_market_name":"",

"ohos_product_series":"",

"ohos_product_model":"",

"ohos_software_model":"",

"ohos_hardware_model":"",

"ohos_hardware_profile":"",

"ohos_serial":"",

"ohos_bootloader_version":"",

"ohos_secure_patch_level":"",

"ohos_abi_list":""

}




创建BUILD．gn文件，具体内容如下： 

# Copyright (c) 2022 FuZhou Lockzhiner Electronic Co., Ltd. All rights reserved.

# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");

# you may not use this file except in compliance with the License.

# You may obtain a copy of the License at

#

#http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0

#

# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software

# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,

# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.

# See the License for the specific language governing permissions and

# limitations under the License.



group("rk2206") {

}




10．  编译工程

在OpenHarmony主目录下，配置编译主目录，输入命令： 

hb set -root




选择编译工程，输入命令： 

hb set




选择lockzhinerrk2206编译工程，如图3．1．4所示。



图3．1．4选择lockzhinerrk2206编译工程


编译工程，输入命令： 

hb build -f




编译完成后，出现如图3．1．5所示信息表示编译成功。



图3．1．5编译成功


编译后，相关镜像文件在out/rk2206/lockzhinerrk2206/images/目录下，如图3．1．6所示。



图3．1．6相关文件


注意： 如果在上述命令的运行过程中出现错误，则可以输入： 

python3 -m pip install build/lite




3．2轻量级内核移植测试◆



3．2．1测试目的

为了测试轻量级内核移植是否正常，本节用一个小程序测试调试串口和LiteOS任务管理。

3．2．2程序设计

为了完成内核移植测试的目的，在main（）函数中调用一个task_example（）函数，创建两个任务： 一个任务每隔1s打印一次“Hello World”字符串； 另一个任务每隔2s打印一次“Hello OpenHarmony”字符串。下面具体说明程序设计步骤。

1． 创建a0_hello_world文件夹

在OpenHarmony源代码主目录vendor/lockzhiner/rk2206/samples下创建a0_hello_world文件夹。

2． 创建hello_world．c文件

在a0_hello_world文件夹下创建hello_world．c文件。其中，task_example（）函数负责创建两个任务，分别为task_helloworld和task_openharmony，task_helloworld负责每隔1s打印一次“Hello World”字符串的任务，task_openharmony负责每隔2s打印一次“Hello OpenHarmony”字符串的任务。具体代码如下。



#include "los_task.h" // OpenHarmony LiteOS的任务管理头文件



/***************************************************************

* 函数名称: task_helloworld

* 说明: 线程函数helloworld

* 参数: 无

* 返 回 值: 无

***************************************************************/

void task_helloworld()

{

while (1)

{

printf("Hello World＼n");

/* 睡眠1s，该函数为OpenHarmony LiteOS内核睡眠函数，单位：ms */

LOS_Msleep(1000);

}

}



/***************************************************************

* 函数名称: task_openharmony

* 说明: 线程函数

* 参数: 无

* 返 回 值: 无

***************************************************************/






void task_openharmony()

{

while (1)

{

printf("Hello OpenHarmony＼n");

/* 睡眠1s，该函数为OpenHarmony内核睡眠函数，单位：ms */

LOS_Msleep(2000);

}

}



/***************************************************************

* 函数名称: task_example

* 说明: 内核任务创建例程

* 参数: 无

* 返 回 值: 无

***************************************************************/

void task_example()

{

/* 任务id */

unsigned int thread_id1;

unsigned int thread_id2;

/* 任务参数 */

TSK_INIT_PARAM_S task1 = {0};

TSK_INIT_PARAM_S task2 = {0};

/* 返回值 */

unsigned int ret = LOS_OK;



/* 创建HelloWorld任务 */

task1.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)task_helloworld;   // 运行函数入口

task1.uwStackSize = 2048;                               // 堆栈大小

task1.pcName = "task_helloworld";                      // 函数注册名称

task1.usTaskPrio = 24;                           　　// 任务的优先级，为0~63

ret = LOS_TaskCreate(&thread_id1, &task1);   　　// 创建任务

if (ret != LOS_OK)

{

printf("Failed to create task_helloworld ret:0x%x＼n", ret);

return;

}



task2.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)task_openharmony; // 运行函数入口

task2.uwStackSize = 2048;                               　　// 堆栈大小

task2.pcName = "task_openharmony";                      　　// 函数注册名称

task2.usTaskPrio = 25;                    	　　// 任务的优先级，为0~63

ret = LOS_TaskCreate(&thread_id2, &task2);    　　// 创建任务

if (ret != LOS_OK)

{

printf("Failed to create task_openharmony ret:0x%x＼n", ret);

return;

}

}





3． 创建BUILD．gn

在a0_hello_world文件夹下创建BUILD．gn文件。BUILD．gn负责将hello_world．c文件编译成静态库libtask_helloworld．a。BUILD．gn的语法为gn语法，对gn语法感兴趣的读者可以访问gn官网阅读相关文档，具体代码如下： 

static_library("task_helloworld") {

sources = ［

"hello_world.c",

］



include_dirs = ［

"//utils/native/lite/include",

］

}




4． 修改main．c文件

修改OpenHarmony主目录device/rockchip/rk2206/sdk_liteos/board文件夹下的main．c。该文件为OpenHarmony操作系统的主函数。在main．c文件中添加运行hello_world．c文件的task_example（）函数，具体代码如下： 



#include "los_tick.h"

#include "los_task.h"

#include "los_config.h"

#include "los_interrupt.h"

#include "los_debug.h"

#include "los_compiler.h"

#include "lz_hardware.h"

#include "config_network.h"



#define  MAIN_TAG"MAIN"

int DeviceManagerStart();

void IotInit(void);

void task_example(); // 声明task_example函数



/**************************************************************

 Function: main

 Description : Main function entry

 Input       : None

 Output      : None

 Return      : None

 ***************************************************************/

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT int Main(void)

{

int ret;

LZ_HARDWARE_LOGD(MAIN_TAG, "%s: enter ...", __func__);

    

HalInit();



ret = LOS_KernelInit();

if (ret == LOS_OK) {

IotInit();



task_example(); // 调用task_example函数

OHOS_SystemInit();

ClkDevInit();

/* 开启驱动管理服务 */

//DeviceManagerStart();

//ExternalTaskConfigNetwork();

LZ_HARDWARE_LOGD(MAIN_TAG, "%s: LOS_Start ...", __func__);

LOS_Start(); // 开启OpenHarmony操作系统

}






while (1) {

__asm volatile("wfi");

}

}





5． 修改Makefile

修改OpenHarmony主目录device/rockchip/rk2206/sdk_liteos文件夹下的Makefile文件。该Makefile文件负责将编译好的静态库和可执行文件打包成bin文件。将固件库libtask_helloworld．a添加到Makefile中，让其最终编译成bin文件，具体修改如下： 

#######################################

# LDFLAGS

#######################################

LDSCRIPT = board.ld



boot_LIBS = -lbootstrap -lbroadcast

hardware_LIBS = -lhal_iothardware -lhardware -ltask_helloworld





在Makefile文件的hardware_LIBS变量中添加ltask_helloworld。

6． 修改BUILD．gn

修改OpenHarmony主目录device/rockchip/rk2206/sdk_liteos文件夹下的BUILD．gn。该BUILD．gn文件负责编译各个组件，包括静态库task_helloworld，具体代码如下： 

import("//build/lite/config/component/lite_component.gni")

import("//build/lite/config/subsystem/lite_subsystem.gni")



declare_args() {

enable_hos_vendor_wifiiot_xts = false

}



lite_subsystem("wifiiot_sdk") {

subsystem_components = ［ ":sdk" ］

}



build_ext_component("liteos") {

exec_path = rebase_path(".", root_build_dir)

outdir = rebase_path(root_out_dir)

command = "sh ./build.sh $outdir"

deps = ［

":sdk",

"//build/lite:ohos",

］

if (enable_hos_vendor_wifiiot_xts) {

deps += ［ "//build/lite/config/subsystem/xts:xts" ］

}

}



lite_component("sdk") {

features = ［］

deps = ［

"//device/rockchip/rk2206/sdk_liteos/board:board",

"//device/rockchip/hardware:hardware",

# xts






"//device/rockchip/rk2206/adapter/hals/update:hal_update_static",

# xts

"//base/update/ota_lite/frameworks/source:hota",

"../third_party/littlefs:lzlittlefs",

"//build/lite/config/component/cJSON:cjson_static",

"../third_party/lwip:rk2206_lwip",

"//kernel/liteos_m/components/net/lwip-2.1:lwip",

"//vendor/lockzhiner/rk2206/samples:app",

"//third_party/paho_mqtt:pahomqtt_static",

"//vendor/lockzhiner/rk2206/hdf_config:hdf_config",

"//vendor/lockzhiner/rk2206/hdf_drivers:hdf_drivers",

"//drivers/adapter/khdf/liteos_m/test/sample_driver:sample_driver",

"//vendor/lockzhiner/rk2206/samples/a0_hello_world:task_helloworld",

］

}





注意： 倒数第3行内容就是添加task_helloworld。其中，“：”前面为需要编译的路径，“//”表示OpenHarmony源代码主目录； “：”后面为需要编译的选项，即//vendor/lockzhiner/rk2206/samples/a0_hello_world/BUILD．gn文件中的编译选项。

3．2．3编译程序

终端命令行回到OpenHarmony主目录。

1． 设置主目录路径

输入以下命令： 

hb set -root




2． 设置编译项目

输入以下命令： 

hb set




选择lockzhinerrk2206项目，具体如图3．2．1所示。



图3．2．1选择项目


3． 编译OpenHarmony

输入以下命令： 

hb build -f




编译结束后，结果如图3．2．2所示。



图3．2．2编译结果


4． 烧写程序

烧写程序步骤请参考第2章内容，此处不再赘述。

3．2．4实验结果

设备重新上电后，调试串口显示如下信息表示移植成功。

entering kernel init...

［IOT:D］IotInit: start ...

hilog will init.

［MAIN:D］Main: LOS_Start ...

Entering scheduler

［IOT:D］IotProcess: start ...

Hello World success.

Hello OpenHarmony

Hello World

Hello OpenHarmony

Hello World

Hello World

Hello OpenHarmony

Hello World

Hello World

Hello OpenHarmony

Hello World

Hello World

Hello OpenHarmony

Hello World

Hello World




3．3思考和练习◆

(1) OpenHarmony操作系统是由哪些操作系统组成？为什么要区分L1、L2和L3?

(2) Linux、LiteOSM和LiteOSA分别是什么？它们有什么区别？

(3) LiteOS是什么操作系统？有什么特点？支持哪些功能？

(4) LiteOS系统移植和其他轻量级系统移植有什么区别？

(5) 简述OpenHarmony轻量级操作系统的架构。

(6) 基于RK2206芯片的OpenHarmony移植有哪些步骤？有哪些注意事项？

(7) 根据轻量级内核移植章节内容，下载OpenHarmony源代码，移植LiteOS系统，并进行编译。

(8) 根据轻量级内核移植测试章节内容，编写测试程序和编译程序，并进行烧写测试。