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1# 移植内核
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4## 移植芯片架构
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6芯片架构的移植是内核移植的基础,在OpenHarmony中芯片架构移植是可选过程,如果当前OpenHarmony已经支持对应芯片架构则不需要移植操作,在“liteos_m/arch”目录下可看到当前已经支持的架构,如表1:
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8  **表1** OpenHarmony已支持的架构
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10| **系列** | **型号** |
11| -------- | -------- |
12| arm | arm9<br/>cortex-m3<br/>cortex-m4<br/>cortex-m7<br/>cortex-m33 |
13| csky | v2 |
14| risc-v | nuclei<br/>riscv32 |
15| xtensa | lx6 |
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18如果当前OpenHarmony尚未支持对应芯片架构,则需要芯片厂商自行适配,arch/include目录包含了通用的芯片架构适配所需要实现的函数。部分芯片架构代码由汇编实现,而汇编代码会因编译器的不同而不同,因此在具体的芯片架构下,还包含使用不同编译器(iar、keil、gcc等)编译的架构代码。
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21
22```
23kernel/liteos_m/arch          # 不同版本路径有差异
24├── arm                       # arm系列
25│   ├── arm9
26│   ├── cortex-m3
27│   ├── cortex-m33
28│   │   ├── gcc               # 使用gcc编译器编译的架构代码
29│   │   └── iar               # 使用iar编译器编译的架构代码
30│   ├── cortex-m4
31│   ├── cortex-m7
32├── csky                      # csky系列
33├── include                   # 包含通用的芯片架构所需要实现的函数
34│   ├── los_arch.h            # 定义芯片架构初始化所需要的函数
35│   ├── los_atomic.h          # 定义芯片架构所需要实现的原子操作函数
36│   ├── los_context.h         # 定义芯片架构所需要实现的任务上下文相关函数
37│   ├── los_interrupt.h       # 定义芯片架构所需要实现的中断和异常相关的函数
38│   └── los_timer.h           # 定义芯片架构所需要实现的系统时钟相关的函数
39├── risc-v                    # risc-v系列
40│   ├── nuclei
41│   └── riscv32
42└── xtensa                    # xtensa系列
43     └── lx6
44```
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47## 移植芯片厂商SDK
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49编译框架搭建完成后,需要将芯片厂商的SDK加入OpenHarmony编译框架,从而可以编译出带SDK的烧录文件(此时编译出的是不带系统的裸机工程),以便OpenHarmony可以调用SDK中的接口。通过以下步骤将厂商SDK加入OpenHarmony编译框架中:
50
511. 将芯片厂商sdk置于device目录下合适的位置,SDK的编译脚本/镜像打包脚本整合进编译框架中。
52   参考编译脚本:“device/MyDeviceCompany/MyBoard/BUILD.gn53
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55   ```
56   import("//build/lite/config/component/lite_component.gni")
57
58   executable("OHOS_Image.elf") {    # 生成可执行程序
59     libs = [
60       "xxx/xxx/libxxx.a",           # 链接厂商闭源静态库方法一
61     ]
62     asmflags = [                    # 汇编编译参数
63       "",
64     ]
65     ldflags = [
66       "-T./xxx/xxx/xxx.ld",         # 链接脚本文件
67       "-Lxxx/xxx/",                 # 指定厂商静态库路径
68       "-lxxx",                      # 链接厂商闭源静态库方法二
69       "-Wl,--whole-archive",
70       "-lmodule_xxx",
71       "-Wl,--no-whole-archive",
72     ]
73     deps = [
74       "//build/lite:ohos",          # 依赖OpenHarmony静态库编译完成,链接OpenHarmony编译出来的静态库
75       ":sdk",                       # 依赖厂商源码静态库编译完成,链接厂商源码生成的静态库
76     ]
77   }
78
79   copy("prebuilt") {                # 准备镜像生成工具等,一般把镜像生成工具拷贝到out目录
80     sources = [ ]                   # 复制的源文件
81     outputs = [ ]                   # 复制的目标文件
82   }
83   static_library("sdk") {
84     sources = [ ]                   # 添加厂商源码编译成静态库
85     include_dirs = [ ]              # 厂商源码包含头文件路径
86   }
87   build_ext_component("image") {    # 调用shell命令,生成可烧写镜像文件
88     exec_path = rebase_path(root_out_dir)   #指定shell命令执行目录
89     objcopy = "arm-none-eabi-objcopy"
90     objdump = "arm-none-eabi-objdump"
91     command = "$objcopy -O binary OHOS_Image.elf OHOS_Image.bin"
92     command += " && sh -c '$objdump -t OHOS_Image.elf | sort > OHOS_Image.sym.sorted'"
93     command += " && sh -c '$objdump -d OHOS_Image.elf > OHOS_Image.asm'"
94     deps = [
95       ":prebuilt",                  # 无需准备镜像生成工具等可以删除此依赖
96       ":OHOS_Image.elf",            # 依赖elf文件的生成
97     ]
98   }
99   group("MyBoard") {                # MyBoard与当前路径名称一致
100   }
101   ```
102
103     **图1** 目标的依赖执行顺序  
104   ![zh-cn_image_0000001378481233](figures/zh-cn_image_0000001378481233.png)
105
1061. 自定义芯片厂“target_config.h”文件。
107   厂商应在“device/MyDeviceCompany/MyBoard”下合适位置创建内核配置文件“target_config.h”,并根据芯片的硬件资源修改参数(具体参数介绍详见表2target_config.h文件主要配置项)。
108
109   参考文件路径:“device/hisilicon/hispark_pegasus/sdk_liteos/platform/os/Huawei_LiteOS/targets/hi3861v100/include/target_config.h110
111   > ![icon-note.gif](public_sys-resources/icon-note.gif) **说明:**
112   > 1. 若已有的配置项不能满足需求,可查看“kernel/liteos_m/kernel/include/los_config.h”,其为liteos_m内核的全量配置文件。
113   >
114   > 2. “target_config.h”文件中出现的配置将会覆盖“los_config.h”中的配置。
115
116     **表2** target_config.h文件主要配置项
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118   | 配置项 | 说明 | 参考值 |
119   | -------- | -------- | -------- |
120   | OS_SYS_CLOCK | 系统时钟。 | 40000000UL |
121   | LOSCFG_BASE_CORE_TICK_PER_SECOND | 操作系统节拍的时钟周期。 | 100UL |
122   | LOSCFG_BASE_CORE_TICK_HW_TIME | 定时器裁剪的外部配置项。 | YES |
123   | LOSCFG_PLATFORM_HWI | 是否采用接管中断的方式。 | YES |
124   | LOSCFG_BASE_CORE_TSK_LIMIT | 支持的最大任务个数(除去空闲任务)。 | 32 |
125   | LOSCFG_BASE_CORE_TSK_IDLE_STACK_SIZE | 空闲任务的堆栈大小。 | 0x180UL |
126   | LOSCFG_BASE_CORE_TSK_DEFAULT_STACK_SIZE | 指定默认的任务栈大小,任务栈的大小按&nbsp;8&nbsp;字节大小对齐。 | 0x1000UL |
127   | LOSCFG_BASE_CORE_TSK_MIN_STACK_SIZE | 表示任务最小需要的堆栈大小。 | ALIGN(0x180,&nbsp;4) |
128   | LOSCFG_BASE_CORE_TIMESLICE_TIMEOUT | 具有相同优先级任务的最长执行时间。 | 2 |
129   | LOSCFG_BASE_IPC_SEM_LIMIT | 最大支持信号量的个数。 | 100 |
130   | LOSCFG_BASE_IPC_MUX_LIMIT | 最大支持互斥量的个数。 | 64 |
131   | LOSCFG_BASE_IPC_QUEUE_LIMIT | 最大支持消息队列量的个数。 | 64 |
132   | LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT | 支持的最大软件定时器数量,而不是可用的软件定时器数量。 | 80 |
133   | LOSCFG_BASE_MEM_NODE_SIZE_CHECK | 配置内存节点大小检查。 | NO |
134   | LOSCFG_PLATFORM_EXC | 异常模块配置项。 | YES |
135   | LOSCFG_USE_SYSTEM_DEFINED_INTERRUPT | 是否使用OS默认的中断。 | NO |
136
1371. 修改内核中断。
138   内核提供了两种中断修改方式:
139
140   1. 使用厂商默认中断。
141
142   将“target_config.h”中的宏"LOSCFG_USE_SYSTEM_DEFINED_INTERRUPT"置为NO (0),但需要在xxx.s启动文件中作以下修改:
143
144   - PendSV_Handler:厂商sdk自带中断入口函数,需要替换为OpenHarmony的接口HalPendSV;
145   - SysTick_Handler:厂商sdk自带时钟中断入口函数,需要替换为OpenHarmony的接口OsTickHandler。
146
147   1. 系统初始化时重定向中断。
148
149   将“target_config.h”中的宏"LOSCFG_USE_SYSTEM_DEFINED_INTERRUPT"和"LOSCFG_PLATFORM_HWI"置为YES (1)。
150
151   > ![icon-note.gif](public_sys-resources/icon-note.gif) **说明:**
152   > 重定向后的中断向量表g_hwiForm需要根据arch手册要求进行字节对齐,通常0x200字节对齐。
153
154
155## 添加内核子系统
156
157添加完内核子系统后,可以编译出带有系统的工程。通过以下步骤添加内核子系统:
158
1591. 在“config.json”中添加内核子系统。
160   路径:“vendor/MyVendorCompany/MyProduct/config.json161
162     修改如下:
163
164   ```
165   {
166     "subsystem": "kernel",          # 添加内核子系统
167     "components": [
168       {
169         "component": "liteos_m", "features":[""]
170       }
171     ]
172   },
173   ```
174
1752. 开启/关闭内核特性。
176   轻量级系统的内核提供了一些特性,此步骤将指导如何查看、开启/关闭这些特性。
177
178   内核特性:liteos_m提供了包括文件系统、backtrace在内的一系列内核特性开关。
179
180   路径:“kernel/liteos_m/BUILD.gn181
182
183   ```
184   declare_args() {
185     enable_ohos_kernel_liteos_m_cppsupport = true        # cpp支持
186     enable_ohos_kernel_liteos_m_cpup = true              # CPU占用率支持
187     enable_ohos_kernel_liteos_m_exchook = true           # 异常处理支持
188     enable_ohos_kernel_liteos_m_kal = true               # kal接口支持
189     enable_ohos_kernel_liteos_m_fs = true                # 文件系统支持
190     enable_ohos_kernel_liteos_m_backtrace = true         # backtrace支持
191   }
192   group("kernel") {
193   deps = [
194       "components/bounds_checking_function:sec",
195       "kernel:kernel",
196       "utils:utils",
197     ]
198     if (enable_ohos_kernel_liteos_m_cppsupport == true) {
199       deps += [ "components/cppsupport:cppsupport" ]     # 如果内核特性true,则会加入相应的代码进行编译
200     }
201     ……
202     if (enable_ohos_kernel_liteos_m_kal == true) {
203       deps += [ "kal:kal" ]
204     }
205   }
206   ```
207
208   特性:可以选择cmsis接口或者posix接口支持。
209
210   路径:“kernel/liteos_m/kal/BUILD.gn211
212
213   ```
214   declare_args() {
215     enable_ohos_kernel_liteos_m_cmsis = true  # cmsis支持
216     enable_ohos_kernel_liteos_m_posix = true  # posix支持
217   }
218   static_library("kal") {
219     sources = [ "kal.c" ]
220     if (enable_ohos_kernel_liteos_m_cmsis == true) {
221       deps += [ "cmsis/" ]                    # 如果cmsis enable,加入cmsis目录编译
222     }
223     if (enable_ohos_kernel_liteos_m_posix == true) {
224       deps += [ "posix/" ]                    # 如果posix enable,加入posix目录编译
225     }
226   }
227   ```
228
229   特性:可以选择fatfs支持。
230
231   路径:“kernel/liteos_m/components/fs/BUILD.gn232
233
234   ```
235   declare_args() {
236     enable_ohos_kernel_liteos_m_fatfs = true   # fatfs支持
237   }
238   group("fs") {
239     deps = []
240     if (enable_ohos_kernel_liteos_m_fatfs == true) {
241       deps += [ "fatfs:fatfs" ]
242     }
243   }
244   ```
245
246   > ![icon-note.gif](public_sys-resources/icon-note.gif) **说明:**
247   > 内核特性开关可以在具体产品模组中配置。例如关闭fs和cppsupport特性
248   >
249   > “vendor/MyVendorCompany/MyProduct/config.json250   >
251   >
252   > ```
253   > "subsystem": "kernel",
254   > "components": [
255   >  {
256   >     "component": "liteos_m",
257   >     "features":["enable_ohos_kernel_liteos_m_fs = false",
258   >     "enable_ohos_kernel_liteos_m_cppsupport = false"]
259   >   }
260   > ]
261   > }
262   > ```
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