移植案例与原理 - HDF驱动框架-OSAL 原创 精华

发布于 2022-2-4 22:00
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移植案例与原理 - HDF驱动框架-OSAL

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为了提升驱动代码在不同内核子系统间的可复用能力,OpenHarmony HDF(Hardware Driver Foundation)驱动框架提供了OSAL(Operating System Abstraction Layer)操作系统抽象层接口。OSAL为驱动程序提供了任务、定时器、互斥锁、信号量等基础库相关接口,使驱动相关的实现不再依赖于具体的内核或POSIX接口,是实现驱动可迁移的基石。OpenHarmony HDF驱动框架已经在LiteOS-M,LiteOS-A,Linux内核完成适配,可直接使用。OSAL接口分布在如下两个代码仓里。

本文主要分析下驱动适配代码仓中的OSAL的相关接口,主要以适配LiteOS-M内核的OSAL接口为例。OSAL在HDF驱动框架中的位置,见HDF架构图。

移植案例与原理 - HDF驱动框架-OSAL-开源基础软件社区

1、OSAL头文件

在文件夹drivers/framework/include/osal中定义了OSAL的头文件,对这些头文件的说明如下。

头文件 头文件描述
osal_atomic.h 原子变量相关接口
osal_cdev.h 字符设备相关接口
osal_file.h 文件相关接口
osal_firmware.h 固件文件相关接口
osal_io.h I/O操作类接口
osal_irq.h 中断相关接口
osal_mem.h 内存申请释放接口
osal_mutex.h 互斥锁相关接口
osal_sem.h 信号量相关接口
osal_spinlock.h 自旋锁相关接口
osal_thread.h 线程相关接口
osal_time.h 时间相关接口
osal_timer.h 定时器相关接口

2、原子变量相关接口

在头文件drivers\framework\include\osal\osal_atomic.h中定义了原子变量相关接口。对于LiteOS-M内核,接口实现程序定义在文件drivers\adapter\khdf\liteos_m\osal\include\osal_atomic_def.h中。

接口 接口描述
OsalAtomicRead(v) 读取原子类型的计数变量值
OsalAtomicSet(v, counter) 设置原子类型的计数变量值
OsalAtomicInc 原子类型的计数变量值加1
OsalAtomicIncReturn 原子类型的计数变量值加1,并返回更新后的值
OsalAtomicDec 原子类型的计数变量值减1
OsalAtomicDecReturn 原子类型的计数变量值减1,并返回更新后的值
OsalTestBit 测试指定变量指定位的值
OsalTestSetBit 设置指定变量指定位的值,并返回设置前的值
OsalTestClearBit 清除指定变量指定位的值,并返回清除前的值
OsalClearBit 清除指定变量指定位的值

3、内存申请释放接口

在头文件drivers\framework\include\osal\osal_mem.h中定义了内存申请释放相关接口。对于LiteOS-M内核,接口实现程序定义在文件drivers\adapter\khdf\liteos_m\osal\src\osal_mem.c中。

接口 接口描述
void *OsalMemAlloc(size_t size) 申请内存接口
void *OsalMemCalloc(uint32_t size) 申请内存接口,并把申请的内存清零
void OsalMemAllocAlign(size_t alignment, size_t size) 申请内存接口,内存地址按照指定大小进行边界对齐
void OsalMemFree(void mem) 释放内存接口

4、互斥锁相关接口

在头文件drivers\framework\include\osal\osal_mutex.h中定义了互斥锁相关接口。对于LiteOS-M内核,接口实现程序定义在文件drivers\adapter\khdf\liteos_m\osal\src\osal_mutex.c中。

接口 接口描述
int32_t OsalMutexInit(struct OsalMutex *mutex) 初始化互斥锁
int32_t OsalMutexDestroy(struct OsalMutex *mutex) 销毁互斥锁
int32_t OsalMutexLock(struct OsalMutex *mutex) 获取互斥锁
int32_t OsalMutexTimedLock(struct OsalMutex *mutex, uint32_t ms) 获取到互斥锁或者超时时返回
int32_t OsalMutexUnlock(struct OsalMutex *mutex) 释放互斥锁

5、自旋锁相关接口

在头文件drivers\framework\include\osal\osal_spinlock.h中定义了自旋锁相关接口。对于LiteOS-M内核,接口实现程序定义在文件drivers\adapter\khdf\liteos_m\osal\src\osal_spinlock.c中。

接口 接口描述
int32_t OsalSpinInit(OsalSpinlock *spinlock) 初始化自旋锁
int32_t OsalSpinDestroy(OsalSpinlock *spinlock) 销毁自旋锁
int32_t OsalSpinLock(OsalSpinlock *spinlock) 获取自旋锁
int32_t OsalSpinUnlock(OsalSpinlock *spinlock) 释放自旋锁
int32_t OsalSpinLockIrq(OsalSpinlock *spinlock) 获取自旋锁接口,并且去使能中断
int32_t OsalSpinUnlockIrq(OsalSpinlock *spinlock) 释放自旋锁接口,并且使能中断
int32_t OsalSpinLockIrqSave(OsalSpinlock *spinlock, uint32_t *flags) 获取自旋锁接口,并且去使能中断,保存中断状态
int32_t OsalSpinUnlockIrqRestore(OsalSpinlock *spinlock, uint32_t *flags) 释放自旋锁接口,并且使能中断,恢复保存的中断状态

6、信号量相关接口

在头文件drivers\framework\include\osal\osal_sem.h中定义了信号量相关接口。对于LiteOS-M内核,接口实现程序定义在文件drivers\adapter\khdf\liteos_m\osal\src\osal_sem.c中。

接口 接口描述
int32_t OsalSemInit(struct OsalSem *sem, uint32_t value) 初始化信号量
int32_t OsalSemWait(struct OsalSem *sem, uint32_t ms) 等待信号量
int32_t OsalSemPost(struct OsalSem *sem) 释放信号量
int32_t OsalSemDestroy(struct OsalSem *sem) 销毁信号量

7、线程相关接口

在头文件drivers\framework\include\osal\osal_thread.h中定义了信号量相关接口。对于LiteOS-M内核,接口实现程序定义在文件drivers\adapter\khdf\liteos_m\osal\src\osal_thread.c中。

接口 接口描述
int32_t OsalThreadCreate(struct OsalThread *thread, OsalThreadEntry threadEntry, void *entryPara) 创建线程
int32_t OsalThreadBind(struct OsalThread *thread, unsigned int cpuID) 绑定线程到指定的CPU上运行
int32_t OsalThreadStart(struct OsalThread *thread, const struct OsalThreadParam *param) 启动线程
int32_t OsalThreadDestroy(struct OsalThread *thread) 销毁线程

8、其他接口

类似还有时间、定时器接口,可以自行查看文件drivers\adapter\khdf\liteos_m\osal\src\osal_time.c、drivers\adapter\khdf\liteos_m\osal\src\osal_timer.c,不再一一列举。

参考站点

小结

本文介绍了HDF驱动框架子系统中的OSAL接口,后续会介绍更多的HDF驱动框架知识。因为时间关系,仓促写作,或能力限制,若有失误之处,请各位读者多多指正。感谢阅读,有什么问题,请留言。
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已于2022-2-5 10:37:04修改
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