浅析OpenHarmony内核SoC层级的移植适配流程

OpenHarmony 系统移植最核心的步骤是内核的移植，内核的稳定是一切子系统稳定的基础，上一篇我们讲述了内核启动原理，以及 vendor、board 的开发配置，本文将介绍 SoC 层级的移植适配流程。

SoC 适配

SoC 配置芯片层级编译依赖库，包括 CMSIS、HAL（硬件抽象层）等，这里包含操作总线、串口、时钟、寄存等库函数。

①创建对应的文件目录结构

目录名称按照芯片厂家、芯片型号来创建，比如 st 公司下的 stm32f4xx 系列芯片。

配置文件内容如下：

device/soc/st/stm32f4xx/Kconfig.liteos_m.defconfig.series

if SOC_SERIES_STM32F4xx

rsource 'Kconfig.liteos_m.defconfig.stm32f4xx'

config SOC_SERIES

string

default 'stm32f4xx'

endif

device/soc/st/stm32f4xx/Kconfig.liteos_m.defconfig.stm32f4xx

config SOC

string

default 'stm32f4xx'

depends on SOC_STM32F4xx

device/soc/st/stm32f4xx/Kconfig.liteos_m.series

config SOC_SERIES_STM32F4xx

bool 'STMicroelectronics STM32F4xx series'

select ARCH_ARM

select SOC_COMPANY_STMICROELECTRONICS

select CPU_CORTEX_M4

help

Enable support for STMicroelectronics STM32F4xx series

device/soc/st/stm32f4xx/Kconfig.liteos_m.soc

choice

prompt 'STMicroelectronics STM32F4xx series SoC'

depends on SOC_SERIES_STM32F4xx

config SOC_STM32F407

bool 'SoC STM32F407'

Endchoice

device/soc/st/Kconfig.liteos_m.defconfig

rsource '*/Kconfig.liteos_m.defconfig.series'

device/soc/st/Kconfig.liteos_m.defconfig

rsource '*/Kconfig.liteos_m.series'

device/soc/st/Kconfig.liteos_m.soc

config SOC_COMPANY_STMICROELECTRONICS

bool

if SOC_COMPANY_STMICROELECTRONICS

config SOC_COMPANY

default 'st'

rsource '*/Kconfig.liteos_m.soc'

endif # SOC_COMPANY_STMICROELECTRONICS

device/soc/st/BUILD.gn

if (ohos_kernel_type == 'liteos_m') {

import('//kernel/liteos_m/liteos.gni')

module_name = get_path_info(rebase_path('.'), 'name')

module_group(module_name) {

modules = [ 'stm32f4xx' ]

}

}

device/soc/st/stm32f4xx/BUILD.gn

if (ohos_kernel_type == 'liteos_m') {

import('//kernel/liteos_m/liteos.gni')

module_name = get_path_info(rebase_path('.'), 'name')

module_group(module_name) {

modules = [ 'liteos_m', 'sdk' ]

}

}

②移植 HAL 库函数等文件

对于 STM32F407 我们可以使用官方的 STM32CubeMX 生成对应的标准的 hal 库函数文件。

选择 ACCESS TO MCU SELECTOR：

勾选 Arm Cortex-M4→STM32F4→STM32F407ZGTx：

填写工程名称，选择工程保存路径，选择 Makefile 作为编译工具，点击 GENERATE CODE 生成工程代码。

使用 vscode 打开目录，我们得到如下工程：

回顾一下之前讲过的系统启动的流程：

HAL 初始化

系统时钟初始化

系统初始化

系统启动

接下来我们将 HAL 库函数文件及芯片头文件迁移到 OH 代码中，文件路径如下：

将 Drivers 中的 CMSIS、STM32F4xx_HAL_Driver 复制到 /device/soc/st/stm32f4xx/sdk/Drivers 中。

③修改系统编译配置文件

使用 OH 的 gn 以及 config 文件配置系统编译流程以及包依赖关系，涉及到的配置文件如下：

device/board/alientek/explorer/liteos_m/config.gni# Kernel 

type, e.g. 'linux', 'liteos_a', 'liteos_m'.kernel_type = 'liteos_m'# Kernel version.kernel_version = '3.0.0'# 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'

#Debug compiler optimization level optionsboard_opt_flags = ['-mcpu=cortex-m4','-mthumb','-mfpu=fpv4-sp-d16','-mfloat-abi=hard',]# 

Board related common compile flags.board_cflags = ['-Og','-Wall','-fdata-sections','-ffunction-sections','-DSTM32F407xx','-DHAL_UART_MODULE_ENABLED']

board_cflags += board_opt_flagsboard_asmflags = ['-Og','-Wall','-fdata-sections','-ffunction-sections',]

board_asmflags += board_opt_flagsboard_cxx_flags = board_cflagsboard_ld_flags = ['-T${ohos_root_path}device/board/alientek/explorer/liteos_m/STM32F407ZGTx_FLASH.ld']

board_ld_flags += board_opt_flags# Board related headfiles search 

path.board_include_dirs = [ '//utils/native/lite/include' ]# Board adapter dir 

for OHOS components.board_adapter_dir = ''这里的核心工作就是将原有的Makefile编译文件翻译成OH的

config.gni，可以看到有很多的编译参数以及宏变量定义。

修改编译依赖文件BUILD.gndevice/board/alientek/explorer/liteos_m/BUILD.gnimport('//kernel/liteos_m/liteos.gni')

module_name = get_path_info(rebase_path('.'), 'name')

kernel_module(module_name) 

{sources = ['startup_stm32f407xx.s','Src/main.c','Src/delay.c','Src/led.c','Src/sys.c','Src/usart.c','Src/stm32f4xx_hal_msp.c','

Src/stm32f4xx_it.c','Src/system_stm32f4xx.c',

]include_dirs = [ 'Inc',]}# '-Wl,-T' + rebase_path('STM32F407ZGTx_FLASH.ld'),

config('public') {ldflags = ['-Wl,-u_printf_float']libs = ['c','m','nosys',]}

device/soc/st/stm32f4xx/sdk/BUILD.gnimport('//kernel/liteos_m/liteos.gni')

module_name = 'stm32f4xx_sdk'kernel_module(module_name) 

{asmflags = board_asmflagssources = ['Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_rcc.c','

Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_rcc_ex.c','Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_gpio.c','

Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_dma_ex.c','

Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_dma.c','

Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_cortex.c','Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal.c','

Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_exti.c','Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_uart.c',]

include_dirs = ['//device/board/alientek/explorer/liteos_m/Inc']}#指定全局头文件搜索路径

config('public') {include_dirs = ['Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Inc','Drivers/CMSIS/Device/ST/STM32F4xx/Include',]}

④改造 main 函数，拉起系统内核

我们对 device/board/alientek/explorer/liteos_m/Src/main.c 文件进行如下编辑：

int main(void)

{

HAL_Init();                         /* 初始化HAL库 */

sys_stm32_clock_init(336, 8, 2, 7); /* 初始化时钟频率168Mhz */

delay_init(168);                    /* 延时初始化 */

printf('hal、系统始终初始化完毕，开始启动系统...

');

RunTask();

}

void RunTask()

{

unsigned int ret;

ret = LOS_KernelInit();  // 初始化LiteOS系统

if (ret != LOS_OK)

{

printf('Liteos kernel init failed! ERROR: 0x%x

', ret);

}

else

{

LOS_Start(); // 启动系统

}

...

}

  编译与烧录

使用 hb 工具进行编译，hb set 选择编译目标，hb build -f 执行编译。

日志输出 explorer build success 表示编译成功。 编译过程中可能会遇到缺少某些结构体或者函数的定义，需要细心排查，注意宏定义是否打开。 STM32F407 开发板支持串口和 ST-LINK 烧录方式，但 OH 编译出来的是 bin 文件，bin 无法直接通过串口烧录。

需要用到 ST-LINK 工具进行烧录，烧录时需要指定 flash，开始地址：0x08000000，大小：0x100000。

开始烧录：

点亮开发板：

总结

本文主要讲述了 OpenHarmony 内核的 SoC 代码移植。因为 STM32F407 的架构和基础 SDK 都是官方开源的，所以移植工作也较为容易。 但在实际工作中如果遇到未开源的芯片，那么需要模组或芯片厂商提供技术支持才可完成移植工作。 到这里瘦设备 OH 适配的最核心工作已完成，希望能对热爱 OpenHarmony 的小伙伴有所帮助。