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本文在不改变原有系统基础框架的基础上#xff0c; 介绍了一种OpenAtom OpenHarmony#xff08;以下简称“OpenHarmony”#xff09;轻量系统适配方案。 本方案使用的是 OpenHarmony v3.2 Release版本源码。
2. 方案设计
本文使用的硬件模块的主要特性及功能如…1. 简介
本文在不改变原有系统基础框架的基础上 介绍了一种OpenAtom OpenHarmony以下简称“OpenHarmony”轻量系统适配方案。 本方案使用的是 OpenHarmony v3.2 Release版本源码。
2. 方案设计
本文使用的硬件模块的主要特性及功能如下 通常适配OpenHarmony的方案是将内核由RTOS改为LiteOS-M并移植原生所有功能模块和镜像打包功能。采用该方案面临了诸多困难 ●编译系统更改GnNinjia重写和调试编译脚本需要学习成本 ●适配和测试全部的原生功能原本测试通过的功能需要重新测试付出重复的劳动 ●适配新的OS接口需要修改原生系统的OSI层接口以对接LiteOS-M 该方案的改动较多将导致开发人员无法将精力聚焦于项目的新功能、工作量大、难度大无法满足项目的工期要求项目风险大。 OpenHarmony的轻量系统编译过程是首先将各模块编译链接为静态库再将静态库链接为应用程序最后打包为镜像文件。烧录入硬件后系统运行单一进程各个不同的任务以多个线程运行。 结合原生编译系统和 OpenHarmony的特点最终采用的适配方案如下 ●不改变原生代码的编译系统和打包系统 ●使用原生代码的交叉编译工具链编译OpenHarmony为静态库将静态库集成到原生代码中 ●OpenHarmony中不编译LiteOS-M内核使用原生代码的RTOS内核 ●原生代码中新增适配代码以提供OpenHarmony需要的接口 整体的软件框架设计如下 方案保留了原始系统框架的大部分功能新增OpenHarmony的模块功能和其他项目需求功能修改或升级部分原生功能FreeRTOS、 MbedTLS等
3. OpenHarmony编译
3.1 创建虚拟设备编译 创建新的vendor和新的device配置目录如下 ●vendor/ohemu/L0_xts_demo ●device/qemu/L0_xts_demo 3.2 子系统配置 修改vendor/ohemu/L0_xts_demo/config.json该文件包含了所有必须的子系统配置。 3.3 工具链配置 修改device/qemu/L0_xts_demo/liteos_m/config.gni该文件包含了板级编译配置根据原生编译系统的编译设置来修改。 3.4 编译命令 编译命令如下 python3 ./build.py -p L0_xts_demo -f -b debug --gn-args build_xtstrue 3.5 优化剪裁 对manifest和prebuild进行剪裁只下 载必须的软件和源码。 ●修改build/prebuilts_download_config.json只保留GN、Ninja和Python。 ●修改.repo/manifests/ohos/ohos.xml删除不需要的包和源码。 3.6 集成 将编译后的静态库拷贝到原生编译系统中并编写demo程序进行编译。 3.6.1 编写demo OpenHarmony的demo分为两个单元main.c和demo.c。 main.c 主线程调用OHOS_SystemInit()函数启动OpenHarmony demo.c 示例线程调用hilog接口循环打印日志 3.6.2 编译demo 在demo目录下创建CMakeFile.txt文件。 定义OpenHarmony的头文件包含目录及库文件编译main.c和demo.c生成demo镜像文件。 3.6.3 编译XTS 将XTS编译生成的静态库链接为镜像每一项XTS测试生成一个镜像。 3.6.4 链接 修改ld文件的.TEXT段新增OpenHarmony的自定义段设置。
4. 原生系统修改 在原生代码中升级模块或新增OpenHarmony调用的接口。 4.1 升级RTOS 由于不支持OpenHarmony中的底层接口FreeRTOS内核从版本10.0.1升级到版本v10.3.1适配其HAL层和 OSI层接口。 FreeRTOS源码来自于官网地址 https://github.com/FreeRTOS/FreeRTOS 4.2 升级MbedTLS 因为原生MbedTLS代码的版本较低所以拷贝OpenHarmony中的MbedTLS源码覆盖到原生系统中。修改在OpenHarmony中不编译三方库MbedTLS。 修改CMakeFile.txt和config.h打开OpenHarmony和原生系统需要的功能开关。 4.3 新增CMSIS接口 原生系统kernel中新增cmsis目录包含CMSIS的源码和头文件。 CMSIS源码来自于开源项目CMSIS-FreeRTOS地址 https://github.com/ARM-software/CMSIS-FreeR TOS 修改部分源码适配系统源码并修改kernel的CMakeFile.txt将源码中的cmsis_os2.c文件加入编译。 4.4 新增打印接口 新增打印接口对接原生系统打印功能比如打印到串口、保存文件等。新增加的功能模块和OpenHarmony均调用新增的打印接口。 4.5 新增文件系统接口 适配OpenHarmony的文件系统调用的接口 ●_open() ●_close() ●_read() ●_write() ●_lseek() ●_unlink() 需要注意的是OpenHarmony要求打开文件最多为32个这里需要控制通过_open()接口打开的文件 总数不能超过32个。 4.6 新增POSIX接口 适配编译中报错缺失的POSIX接口 ●_exit() ●kill() ●sleep() ●_fini() 4.7 新增LiteOS接口 LiteOS中调用的接口 ●ArchIntLock() ●ArchIntRestore() ●LOS_MuxCreate() ●LOS_MuxPend() ●LOS_MuxDelete() ●LOS_TickCountGet() ●osThreadGetArgument() 4.8 其他接口 适配缺失的其他接口 ●OhosMalloc() ●OhosFree() ●RefreshAllServiceTimeStamp() ●HiLogWriteInternal()
5. OpenHarmony修改 5.1 三方库 修改third_party/bounds_checking_function/BUILD.gn编译生成libsec_static静态库 5.2 修改hiview_lite ●base/hiviewdfx/hiview_lite/BUILD.gn改为无缓存直接输出到串口。 ●base/hiviewdfx/hiview_lite/hiview_util.c 修改打印函数调用原生系统新增的打印接口 5.3 修改HUKS 修改文件base/security/huks/utils/mutex/hks_mutex.c 因为原生系统并不支持POSIX的mutex系列接口这里修改为LOS接口。如果原生系统支持POSIX接口则这里不需要进行修改。 5.4 修改bootstrap_lite 修改文件base/startup/bootstrap_lite/services/source/core_main.h取消宏里面的重复调用。 5.5 删除-fPIC 删除BUILD.gn文件里的-fPIC否则会导致程序运行异常。 ●foundation/ability/ability_lite/frameworks/want_lite/BUILD.gn ●foundation/bundlemanager/bundle_framework_lite/frameworks/bundle_lite/BUILD.gn 5.6 修改XTS 修改日志打印将日志输出到串口。6. 总结 该方案与通用方案相比降低了适配复杂度和开发难度减少了工作量使项目进度符合了工期要求是一种快速的适配方案。采用该方案进行开发的轻量设备已经成功通过了OpenHarmony兼容性测评。请各位读者根据项目的实际情况在两种方案中进行选择。
最后
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总结
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