聊一聊鸿蒙系统的LiteOS-M内核

星蔚星

发布于 2021-9-8 18:06

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LiteOS-M内核

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简介

OpenHarmony LiteOS-M内核是面向IoT领域构建的轻量级物联网操作系统内核，具有小体积、低功耗、高性能的特点，其代码结构简单，主要包括内核最小功能集、内核抽象层、可选组件以及工程目录等，分为硬件相关层以及硬件无关层，硬件相关层提供统一的HAL（Hardware Abstraction Layer）接口，提升硬件易适配性，不同编译工具链和芯片架构的组合分类，满足AIoT类型丰富的硬件和编译工具链的拓展。其架构图如图1所示：

图 1 OpenHarmony LiteOS-M核内核架构图
聊一聊鸿蒙系统的LiteOS-M内核-鸿蒙开发者社区

/kernel/liteos_m
├── components           # 可选组件
│   ├── backtrace        # 回溯栈支持
│   ├── cppsupport       # C++支持
│   ├── cpup             # CPUP功能
│   ├── dynlink          # 动态加载与链接
│   ├── exchook          # 异常钩子
│   ├── fs               # 文件系统
│   └── net              # Network功能
├── kal                  # 内核抽象层
│   ├── cmsis            # cmsis标准接口支持
│   └── posix            # posix标准接口支持
├── kernel               # 内核最小功能集支持
│   ├── arch             # 内核指令架构层代码
│   │   ├── arm          # arm32架构的代码
│   │   └── include      # 对外接口存放目录
│   ├── include          # 对外接口存放目录
│   └── src              # 内核最小功能集源码
├── targets              # 板级工程目录
├── utils                # 通用公共目录

约束

开发语言：C/C++；

适用架构：当前只适用于cortex-m3、cortex-m4、cortex-m7、risc-v芯片架构。

使用说明

OpenHarmony LiteOS-M内核的编译构建系统是一个基于gn和ninja的组件化构建系统，支持按组件配置、裁剪和拼装，按需构建出定制化的产品。本文主要介绍如何基于gn和ninja编译LiteOS-M工程，GCC+Makefile、IAR、Keil MDK等编译方式可以参考社区爱好者贡献的站点。

搭建系统基础环境

在搭建各个开发板环境前，需要完成OpenHarmony系统基础环境搭建。系统基础环境主要是指OpenHarmony的编译环境和开发环境，详细介绍请参考官方站点Ubuntu编译环境准备。开发者需要根据环境搭建文档，完成下述软件的安装：Python3.7+、gn、ninja、hb。对于LiteOS-M内核，还需要安装Make构建工具和ARM GCC编译工具链。

获取OpenHarmony源码

开发者需要在Linux服务器上通过Git克隆获取OpenHarmony最新源码，详细的源码获取方式，请见源码获取。获取OpenHarmony完整仓代码后，假设克隆目录为~/openHarmony。

获取示例工程源码

以开发板Nucleo-F767Zi为例，演示如何编译运行OpenHarmony LiteOS-M内核工程。在本地目录，执行下述命令克隆示例代码。

git clone https://gitee.com/harylee/nucleo_f767zi.git

假设克隆到的代码目录为~/nucleo_f767zi。执行如下命令把代码目录的device、vendor目录复制到openHarmony工程的相应目录。

mkdir ~/openHarmony/device/st

cp -r ~/nucleo_f767zi/device/st/nucleo_f767zi ~/openHarmony/device/st/nucleo_f767zi

chmod +x ~/openHarmony/device/st/nucleo_f767zi/build.sh

cp -r ~/nucleo_f767zi/vendor/st ~/openHarmony/vendor/st

关于示例代码目录的说明，可以参考资料站点板级目录规范。如果需要自行移植开发板，请参考板级系统移植。

编译运行

编译运行前，交叉编译工具链bin目录配置到PATH环境变量中或者配置device/st/nucleo_f767zi/liteos_m/config.gni文件中board_toolchain_path配置项为交叉编译工具链bin目录。在OpenHarmony根目录，执行hb set设置产品路径，选择nucleo_f767zi产品，然后执行hb build开启编译。如下：

user@dev:~/OpenHarmony$ hb set

[OHOS INFO] Input code path: # 直接按回车，然后选择nucleo_f767zi产品即可

OHOS Which product do you need? nucleo_f767zi@st

user@dev:~/OpenHarmony$ hb build

最终的镜像生成在~/openHarmony/out/nucleo_f767zi/目录中，通过STM32 ST-LINK Utility软件将镜像文件下载至单板查看运行效果。

社区移植工程链接

LiteOS-M内核移植的具体开发板的工程由社区开发者提供，可以访问社区开发者代码仓获取。如果您移植支持了更多开发板，可以提供链接给我们进行社区分享。

cortex-m3：
- STM32F103
  
  该仓包含OpenHarmony LiteOS-M内核基于STM32F103芯片架构构建的Keil工程，支持Keil MDK方式进行编译。
cortex-m4：
- 野火挑战者STM32F429IGTb
  
  该仓包含OpenHarmony LiteOS-M内核移植支持野火挑战者STM32F429IGTb开发板的工程代码，支持Ninja、GCC、IAR等方式进行编译。
cortex-m7：
- Nucleo-F767ZI
  
  该仓包含OpenHarmony LiteOS-M内核移植支持Nucleo-F767ZI开发板的工程代码，支持Ninja、GCC、IAR等方式进行编译。