11 开源鸿蒙OpenHarmony轻量系统源码分析

开源鸿蒙轻量系统源码分析

作者将狼才鲸
日期2024-03-28

一、前言

  • 之前单独的LiteOS是通过Makefile编译的，当前的开源鸿蒙LiteOS-M和LiteOS-A是通过gn和ninja编译的。

  • Gitee官方只介绍了LiteOS-M的gn + ninja编译的流程，针对M3使用Keil编译的流程可能要参考社区代码

    • harmonyos_next / stm32f103_simulator_keil
    • OpenHarmony / kernel_liteos_m
    • 使用Keil编译ARM Cortex-M3时，只需要kernel_liteos_m仓库和Keil工程仓库，不需要全量的OpenHarmony代码

  • 由此可知，开源鸿蒙轻量系统只是简单的由LiteOS-M内核 + 一些芯片厂商的驱动组成

  • LiteOS-M 编码规范

    • OpenHarmony轻内核编码规范
    • OpenHarmony C语言编程规范

  • 开发板移植流程

    • 轻量系统STM32F407芯片移植案例
      • 确定主频、选定默认打印输出的串口、printf标准输入输出重定向到默认串口、指定内存范围给内核、提供定时器给内核
    • 移植芯片内核架构的流程
    • LiteOS-M内核BUILD.gn编写指南

二、源码分析

  • 源码下载：OpenHarmony / kernel_liteos_m
    • 代码总量只有8M，代码量和uC/OS这类操作系统类似，因为代码量不多，因此一个人也是能分析完的；uC/OS虽然是开源、个人免费，但是商用是要收费的，所以ARM Cortex-M之类的芯片使用LiteOS-M或者RT-Thread这类操作系统还是蛮划算的，需要技术支持的话也可以找相关公司进行付费咨询。
    • 代码结构如下：
jim@DESKTOP-SVP3BEM MINGW64 /d/1_git/openHarmony/kernel/liteos_m (master)
$ tree .
.
|-- BUILD.gn	/* 老版本的LiteOS使用Makefile编译，新版本还可以用gn + ninja */
|-- Kconfig
|-- Makefile
|-- arch		/* 硬件相关的代码，按内核IP公司 - IP系列进行区分 */
|   |-- BUILD.gn
|   |-- Kconfig
|   |-- arm
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- Kconfig
|   |   |-- arm9
|   |   |   .......
|   |   |-- common	/* 相同芯片内核IP公司通用的函数和接口 */
|   |   |   |-- BUILD.gn
|   |   |   |-- los_common_interrupt.c
|   |   |   `-- los_common_interrupt.h
|   |   |-- cortex-m3	/* M3只支持Keil编译，之后的版本如M4、Cortex-A则是在Linux + gcc下编译 */
|   |   |   `-- keil	/* 操作系统底层相关的支持，也是操作系统移植的重点 */
|   |   |       |-- los_arch_atomic.h
|   |   |       |-- los_arch_context.h
|   |   |       |-- los_arch_interrupt.h
|   |   |       |-- los_arch_timer.h
|   |   |       |-- los_atomic.S
|   |   |       |-- los_context.c
|   |   |       |-- los_dispatch.S
|   |   |       |-- los_exc.S
|   |   |       |-- los_interrupt.c
|   |   |       |-- los_startup.s	/* 芯片上电后执行的第二行代码，芯片上电后的第一行代码一般都融合进了编译器中，由芯片原厂实现，写代码时看不到 */
|   |   |       `-- los_timer.c		/* 需要给操作系统的定时器接口，用于时间片轮转 */
|   |   |-- cortex-m33
|   |   |   ......
|   |   |-- cortex-m4
|   |   |   .......
|   |   |-- cortex-m55
|   |   |   .......
|   |   |-- cortex-m7
|   |   |   .......
|   |-- csky
|   |   .......
|   |-- include		/* 所有芯片对操作系统暴露出的统一接口 */
|   |   |-- los_arch.h
|   |   |-- los_atomic.h
|   |   |-- los_context.h
|   |   |-- los_interrupt.h
|   |   |-- los_mpu.h
|   |   `-- los_timer.h
|   |-- risc-v
|   |   ......
|   `-- xtensa
|       ......
|	/* arch结构和Linux源码类似，一组类似的模块会暴露出统一的接口放在.h中，而.c的实现会分散到各处的不同模块，这和普通裸机代码中.c和.h在一起的结构不一样 */
|-- bundle.json
|-- components	/* 支持的插件，可选 */
|   |-- BUILD.gn
|   |-- backtrace
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- los_backtrace.c
|   |   `-- los_backtrace.h
|   |-- cppsupport	/* 是否支持C++ */
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- los_cppsupport.c
|   |   `-- los_cppsupport.h
|   |-- cpup
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- los_cpup.c
|   |   `-- los_cpup.h
|   |-- debugtools
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- los_debugtools.h
|   |   |-- los_hwidump.c
|   |   |-- los_schedtrace.c
|   |   `-- los_stackdump.c
|   |-- dynlink
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- los_dynlink.c
|   |   |-- los_dynlink.h
|   |   `-- script
|   |       `-- so_parse
|   |-- exchook
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- los_exc_info.c
|   |   |-- los_exc_info.h
|   |   |-- los_exchook.c
|   |   `-- los_exchook.h
|   |-- fs	/* 操作系统的四大模块之一：文件系统 */
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- Kconfig
|   |   |-- fatfs	/* FAT32最常用，可以用于U盘、Flash、网盘等 */
|   |   |   |-- BUILD.gn
|   |   |   |-- Kconfig
|   |   |   |-- fatfs.c
|   |   |   |-- fatfs.h
|   |   |   `-- fatfs_conf.h
|   |   |-- littlefs
|   |   |   ......
|   |   `-- vfs
|   |       ......
|   |-- iar_tls
|   |   |-- los_iar_tls.c
|   |   `-- los_iar_tls.h
|   |-- lmk
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- los_lmk.c
|   |   `-- los_lmk.h
|   |-- lms
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- Kconfig
|   |   |-- lms_libc.c
|   |   |-- los_lms.c
|   |   |-- los_lms.h
|   |   `-- los_lms_pri.h
|   |-- net		/* 操作系统的第五大功能：通信/网络通信 */
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- lwip-2.1	/* 像网络、U盘之类的大型通信类驱动代码会很多，有时甚至会比操作系统本身的代码量还多 */
|   |   |   |-- BUILD.gn
|   |   |   |-- enhancement
|   |   |   |   `-- src
|   |   |   |       |-- fixme.c
|   |   |   |       `-- lwip_ifaddrs.c
|   |   |   |-- lwip_porting.gni
|   |   |   `-- porting
|   |   |       |-- include
|   |   |       |   |-- arch
|   |   |       |   |   |-- cc.h
|   |   |       |   |   |-- perf.h
|   |   |       |   |   `-- sys_arch.h
|   |   |       |   |-- lwip
|   |   |       |   |   |-- api_shell.h
|   |   |       |   |   |-- dhcp.h
|   |   |       |   |   |-- inet.h
|   |   |       |   |   |-- lwipopts.h
|   |   |       |   |   |-- netdb.h
|   |   |       |   |   |-- netif.h
|   |   |       |   |   |-- netifapi.h
|   |   |       |   |   `-- sockets.h
|   |   |       |   `-- lwipopts.h
|   |   |       `-- src
|   |   |           |-- api_shell.c
|   |   |           |-- driverif.c
|   |   |           |-- lwip_init.c
|   |   |           |-- netdb_porting.c
|   |   |           |-- sockets_porting.c
|   |   |           `-- sys_arch.c
|   |   `-- test
|   |       ......
|   |-- power	/* 低功耗模块 */
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- los_pm.c
|   |   `-- los_pm.h
|   |-- security	/* 权限管理模块 */
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- box
|   |   |   |-- BUILD.gn
|   |   |   |-- los_box.c
|   |   |   `-- los_box.h
|   |   |-- syscall
|   |   |   |-- BUILD.gn
|   |   |   |-- los_syscall.c
|   |   |   |-- los_syscall.h
|   |   |   |-- pthread_syscall.c
|   |   |   `-- syscall_lookup.h
|   |   `-- userlib
|   |       `-- BUILD.gn
|   |-- shell	/* 命令行 */
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- Kconfig
|   |   |-- include
|   |   |   |-- shcmd.h
|   |   |   |-- shcmdparse.h
|   |   |   |-- shell.h
|   |   |   |-- shmsg.h
|   |   |   `-- show.h
|   |   `-- src
|   |       |-- base
|   |       |   |-- shcmd.c
|   |       |   |-- shcmdparse.c
|   |       |   |-- shmsg.c
|   |       |   `-- show.c
|   |       `-- cmds
|   |           |-- date_shell.c
|   |           |-- fullpath.c
|   |           |-- mempt_shellcmd.c
|   |           |-- shell_shellcmd.c
|   |           |-- task_shellcmd.c
|   |           `-- vfs_shellcmd.c
|   |-- signal
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- Kconfig
|   |   |-- los_signal.c
|   |   `-- los_signal.h
|   `-- trace	/* 调试程序用 */
|       ......
|-- config.gni
|-- config_iccarm.gni
|-- drivers		/* 操作系统四大模块之二：设备管理 */
|   `-- Kconfig
|	/* 具体的外设驱动由芯片原厂在上层文件夹的device和vendor文件夹中提供 */
|-- figures		/* 几张介绍本操作系统内核结构的图片 */
|   ......
|-- kal
|   |-- BUILD.gn
|   |-- Kconfig
|   |-- cmsis	/* ARM格式的中间件统一接口 */
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- Kconfig
|   |   |-- cmsis_liteos2.c
|   |   |-- cmsis_os.h
|   |   |-- cmsis_os2.h
|   |   |-- hos_cmsis_adp.h
|   |   `-- kal.h
|   |-- libc	/* C语言标准库，其实现一般都是在编译器中，由芯片原厂完成，所以这里只有头文件 */
|   |   |-- BUILD.gn
|   |   |-- Kconfig
|   |   |-- iccarm
|   |   |   `-- BUILD.gn
|   |   |-- musl
|   |   |   `-- BUILD.gn
|   |   `-- newlib
|   |       |-- BUILD.gn
|   |       `-- porting
|   |           |-- include
|   |           |   |-- arpa
|   |           |   |   `-- inet.h
|   |           |   |-- byteswap.h
|   |           |   |-- dirent.h
|   |           |   |-- endian.h
|   |           |   |-- ifaddrs.h
|   |           |   |-- limits.h
|   |           |   |-- malloc.h
|   |           |   |-- mqueue.h
|   |           |   |-- net
|   |           |   |   |-- ethernet.h
|   |           |   |   |-- if.h
|   |           |   |   `-- if_arp.h
|   |           |   |-- netdb.h
|   |           |   |-- netinet
|   |           |   |   |-- if_ether.h
|   |           |   |   |-- in.h
|   |           |   |   |-- ip.h
|   |           |   |   `-- tcp.h
|   |           |   |-- poll.h
|   |           |   |-- semaphore.h
|   |           |   |-- sys
|   |           |   |   |-- _pthreadtypes.h
|   |           |   |   |-- fcntl.h
|   |           |   |   |-- features.h
|   |           |   |   |-- ioctl.h
|   |           |   |   |-- mount.h
|   |           |   |   |-- prctl.h
|   |           |   |   |-- sched.h
|   |           |   |   |-- select.h
|   |           |   |   |-- socket.h
|   |           |   |   |-- statfs.h
|   |           |   |   |-- uio.h
|   |           |   |   `-- un.h
|   |           |   `-- time.h
|   |           `-- src
|   |               |-- hook_adapt.c
|   |               `-- network
|   |                   |-- htonl.c
|   |                   |-- htons.c
|   |                   |-- ntohl.c
|   |                   `-- ntohs.c
|   |-- libsec
|   |   `-- BUILD.gn
|   `-- posix	/* 操作系统给应用暴露出来的通用接口 */
|       |-- BUILD.gn
|       |-- Kconfig
|       |-- include
|       |   |-- libc.h
|       |   |-- pipe_impl.h
|       |   |-- poll_impl.h
|       |   `-- rtc_time_hook.h
|       `-- src
|           |-- errno.c
|           |-- libc.c
|           |-- libc_config.h
|           |-- malloc.c	/* 操作系统的四大模块之三：内存管理 */
|           |-- map_error.c
|           |-- map_error.h
|           |-- mqueue.c
|           |-- mqueue_impl.h
|           |-- pipe.c
|           |-- poll.c
|           |-- pthread.c
|           |-- pthread_attr.c
|           |-- pthread_cond.c
|           |-- pthread_mutex.c
|           |-- semaphore.c
|           |-- signal.c
|           |-- time.c
|           `-- time_internal.h
|-- kernel	/* 操作系统的四大模块之四：进程管理 */
|   |-- BUILD.gn
|   |-- include
|   |   |-- los_config.h
|   |   |-- los_event.h
|   |   |-- los_membox.h
|   |   |-- los_memory.h
|   |   |-- los_mux.h
|   |   |-- los_queue.h
|   |   |-- los_sched.h
|   |   |-- los_sem.h
|   |   |-- los_sortlink.h
|   |   |-- los_swtmr.h
|   |   |-- los_task.h
|   |   `-- los_tick.h
|   `-- src
|       |-- los_event.c
|       |-- los_init.c
|       |-- los_mux.c
|       |-- los_queue.c
|       |-- los_sched.c
|       |-- los_sem.c
|       |-- los_sortlink.c
|       |-- los_swtmr.c
|       |-- los_task.c
|       |-- los_tick.c
|       `-- mm
|           |-- los_membox.c
|           `-- los_memory.c
|-- liteos.gni
|-- testsuites	/* 移植系统后进行自测用的，不用关心 */
|   ......
|-- tools
|   `-- mem_analysis.py
`-- utils|-- BUILD.gn|-- internal|   |-- los_hook_types.h|   `-- los_hook_types_parse.h|-- los_compiler.h|-- los_debug.c|-- los_debug.h	/* 串口调试输出的级别 */|-- los_error.c|-- los_error.h	/* 所有模块都会用的，要返回的错误码 */|-- los_hook.c|-- los_hook.h|-- los_list.h	/* 链表，队列、模块缓存的基础 */`-- los_reg.h198 directories, 1571 files
  • 基础的操作系统内核代码里没有太多可借鉴的软件结构，它们都是针对某一项功能而实现一项功能，通用的东西较少，接下来我会从操作系统移植的角度稍微分析一下。

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终于知道ArcGIS Pro怎么调横向图例了&#xff01; 简单的像0一样 旋转&#xff0c;左转右转随便转 然后调整图例项间距就可以了&#xff0c;参数太多就随便试&#xff0c;总有一款适合你&#xff01; 要调整长度&#xff0c;就调整图例块的大小。完美&#xff01; 好不容易…
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OSCP靶场--pc

OSCP靶场--pc

OSCP靶场–pc 考点&#xff08;CVE-2022-35411[rpc漏洞chisel端口转发]&#xff09; 1.nmap扫描 ┌──(root㉿kali)-[~/Desktop] └─# nmap -Pn -sC -sV 192.168.178.210 --min-rate 2500 Starting Nmap 7.92 ( https://nmap.org ) at 2024-03-28 04:07 EDT Nmap scan rep…
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StarRocks实战——多点大数据数仓构建

StarRocks实战——多点大数据数仓构建

目录 前言 一、背景介绍 二、原有架构的痛点 2.1 技术成本 2.2 开发成本 2.2.1 离线 T1 更新的分析场景 2.2.2 实时更新分析场景 2.2.3 固定维度分析场景 2.2.4 运维成本 三、选择StarRocks的原因 3.1 引擎收敛 3.2 “大宽表”模型替换 3.3 简化Lambda架构 3.4 模…
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centos node puppeteer chrome报错问题

centos node puppeteer chrome报错问题

原因&#xff1a;缺少谷歌依赖包&#xff0c;安装以下即可 yum install atkyum install pango.x86_64 libXcomposite.x86_64 libXcursor.x86_64 libXdamage.x86_64 libXext.x86_64 libXi.x86_64 libXtst.x86_64 cups-libs.x86_64 libXScrnSaver.x86_64 libXrandr.x86_64 GConf…
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计算属性缓存 vs 方法

计算属性缓存 vs 方法

你可能注意到我们在表达式中像这样调用一个函数也会获得和计算属性相同的结果&#xff1a; <p>{{ calculateBooksMessage() }}</p> // 组件中 function calculateBooksMessage() {return author.books.length > 0 ? Yes : No } 若我们将同样的函数定义为一个…
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C#WPF控件大全

C#WPF控件大全

本文列出WPF控件大全，点击可以进入详情页查看。 列表如下： AccessText用下划线来指定用作访问键的字符。 ActivatingKeyTipEventArgs为 ActivatingKeyTip 事件提供数据。
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helm 部署 Kube-Prometheus + Grafana + 钉钉告警部署 Kube-Prometheus

helm 部署 Kube-Prometheus + Grafana + 钉钉告警部署 Kube-Prometheus

背景 角色IPK8S 版本容器运行时k8s-master-1172.16.16.108v1.24.1containerd://1.6.8k8s-node-1172.16.16.109v1.24.1containerd://1.6.8k8s-node-2172.16.16.110v1.24.1containerd://1.6.8 安装 kube-prometheus mkdir -p /data/yaml/kube-prometheus/prometheus &&…
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本地部署大模型的几种工具（上-相关使用）

本地部署大模型的几种工具（上-相关使用）

目录 前言 为什么本地部署 目前的工具 vllm 介绍 下载模型 安装vllm 运行 存在问题 chatglm.cpp 介绍 下载 安装 运行 命令行运行 webdemo运行 GPU推理 ollama 介绍 下载 运行 运行不同参数量的模型 存在问题 lmstudio 介绍 下载 使用 下载模型文件…
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