【XR806開發(fā)板試用】實戰(zhàn)OpenHarmony固件編譯

固件編譯是一種將源代碼轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行文件的過程，其中涉及了多個環(huán)節(jié)和工具的使用。在這次的學(xué)習(xí)過程中，我主要了解了設(shè)置編譯工具鏈、對代碼工程進(jìn)行配置、關(guān)鍵步驟說明等方面的內(nèi)容，下面我將結(jié)合自己的學(xué)習(xí)經(jīng)歷和感受，談?wù)勛约旱男牡皿w會。

在深入了解XR806和OpenHarmony的過程中，我領(lǐng)略到了輕量級系統(tǒng)在嵌入式解決方案中的獨特地位和潛力。OpenHarmony作為一種通用的輕量級系統(tǒng)，尤其適用于MCU類處理器，如Arm Cortex-M和RISC-V 32位設(shè)備。在硬件資源極其有限的情況下，它提供了豐富的功能和工具，如多種輕量級網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、輕量級的圖形框架，以及豐富的IOT總線讀寫部件等。這樣的系統(tǒng)非常適合于智能家居領(lǐng)域的連接類模組、傳感器設(shè)備、穿戴類設(shè)備等產(chǎn)品的開發(fā)。

XR806_OpenHarmony代碼的構(gòu)成部分包括device和vendor兩部分。其中，device目錄主要包含芯片層驅(qū)動，負(fù)責(zé)承接Harmony系統(tǒng)和芯片驅(qū)動庫。這部分代碼結(jié)構(gòu)清晰，包括適配器、編譯腳本、指導(dǎo)文檔、動態(tài)配置編譯環(huán)境的腳本、編譯工具、例程以及rtos接口層等。而vendor目錄則主要包含方案設(shè)置，其中，Harmony的主要特點之一是組件的插拔，這是通過vendor/config.json對方案進(jìn)行裁剪實現(xiàn)的。

獲取源碼的過程也給我留下了深刻的印象。除了安裝碼云repo工具，還可以使用pip3安裝requests庫，并設(shè)置鏡像源以加快下載速度。這些步驟都展示了在開源社區(qū)中獲取和使用資源的便捷性。

Device目錄主要包括芯片層驅(qū)動，負(fù)責(zé)承接Harmony系統(tǒng)和芯片驅(qū)動庫。其結(jié)構(gòu)如下：

• adapter: Harmony接口適配
• BUILD.gn: gn編譯腳本
• build.sh: 編譯腳本，用于搭橋Harmony與原生SDK
• doc: 指導(dǎo)文檔
• libcopy.py: 編譯腳本，用于動態(tài)配置編譯環(huán)境
• liteos_m: 編譯工具，編譯選項設(shè)置
• ohosdemo: 例程
• os: rtos接口層，通過接口層方便后續(xù)移植其他rtos
• target_config.h: liteos系統(tǒng)裁剪
• xr_skylark: 芯片原生驅(qū)動

Vendor目錄主要為方案設(shè)置，Harmony主要特點之一為組件的插拔，通過vendor/config.json對方案進(jìn)行裁剪。其結(jié)構(gòu)如下：

• BUILD.gn: 編譯腳本
• config.json: 方案裁剪
• hals: 系統(tǒng)信息

獲取源碼：
安裝碼云repo工具，可以執(zhí)行如下命令：

复制curl -s https://gitee.com/oschina/repo/raw/fork_flow/repo-py3 > /usr/local/bin/repo 
#如果沒有權(quán)限，可下載至其他目錄，并將其配置到環(huán)境變量中
chmod a+x /usr/local/bin/repo
pip3 install -i https://repo.huaweicloud.com/repository/pypi/simple requests

設(shè)置鏡像源（可選）：

复制vim ~/.bashrc
#在文件的最后輸入以下內(nèi)容
export PATH=~/bin:$PATH
export REPO_URL=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/git-repo/
#設(shè)置完成后重啟shell
#設(shè)置為清華鏡像源后，下載源碼時如果提示server certificate verification failed，輸入export GIT_SSL_NO_VERIFY=1后重新下載即可。

下載源碼：

复制# OpenHarmony通用于各種系統(tǒng)，導(dǎo)致整個系統(tǒng)文件比較多，XR806把部分不必要的代碼倉在xml中刪除了。
# 如果想要減少或增加需要下載的代碼倉，請把manifest倉fork到本地后，自行裁剪。
repo init -u https://gitee.com/awol/open-harmony_-xr806_manifest.git -b master --no-repo-verify -m devboard_xr806.xml 
repo sync -c 
repo forall -c 'git lfs pull'

首先，設(shè)置編譯工具鏈?zhǔn)沁M(jìn)行固件編譯的前提條件。在XR806_SDK中，推薦使用gcc-arm-none-eabi-10-2020-q4-major進(jìn)行編譯。為了方便后續(xù)的操作，我們需要將編譯工具鏈下載并保存到“~/tools”目錄下。如果該目錄不存在，我們還需要先創(chuàng)建它。這個環(huán)節(jié)讓我明白了在編譯之前，一定要先確保編譯工具鏈的正確安裝和配置。

使用文本格式來模擬魚骨圖的結(jié)構(gòu)。

XR806支持的OpenHarmony系統(tǒng)

├── 輕量系統(tǒng)（Mini System）
│ ├── 硬件資源有限
│ ├── 支持最小內(nèi)存：128KiB
│ ├── 提供輕量級網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
│ ├── 提供輕量級圖形框架
│ ├── 提供豐富的IOT總線讀寫部件
│ └── 可用于智能家居領(lǐng)域的連接類模組、傳感器設(shè)備、穿戴類設(shè)備等
├── XR806_OpenHarmony代碼
│ ├── device目錄：芯片層驅(qū)動，承接Harmony系統(tǒng)和芯片驅(qū)動庫
│ │ ├── adapter：Harmony接口適配
│ │ ├── BUILD.gn：gn編譯腳本
│ │ ├── build.sh：編譯腳本，用于搭橋Harmony與原生SDK
│ │ ├── doc：指導(dǎo)文檔
│ │ ├── libcopy.py：編譯腳本，用于動態(tài)配置編譯環(huán)境
│ │ ├── liteos_m：編譯工具，編譯選項設(shè)置
│ │ ├── ohosdemo：例程
│ │ ├── os：rtos接口層，方便后續(xù)移植其他rtos
│ │ ├── target_config.h：liteos系統(tǒng)裁剪
│ │ └── xr_skylark：芯片原生驅(qū)動
│ └── vendor目錄：方案設(shè)置，通過vendor/config.json對方案進(jìn)行裁剪
└── 其他操作：獲取源碼、固件編譯等步驟

其次，OpenHarmony的編譯分為兩部分，一部分是編譯OpenHarmony的系統(tǒng)庫，另一部分是芯片驅(qū)動的編譯，也叫原生庫。這兩部分分別使用gn腳本和makefile腳本進(jìn)行編譯。在配置代碼工程時，我們需要進(jìn)入原生SDK目錄，并復(fù)制配置文件。然后通過圖形化界面配置生成靜態(tài)庫和全局頭文件。這個過程需要仔細(xì)認(rèn)真，避免出現(xiàn)錯誤導(dǎo)致編譯失敗。

最后，關(guān)鍵步驟說明中涉及了一些命令和操作，這些步驟需要按照一定的順序進(jìn)行，否則可能會遇到問題。比如在執(zhí)行make menuconfig命令后，我們需要獲取目錄下的.config文件并生成圖形化配置界面；在hb set命令后，我們需要選擇指定的工程并確認(rèn)；在hb build -f命令后，如果出現(xiàn)了異常提示，可能是因為舊的flash分配方案不再使用，我們需要自動生成文件image_auto_cal.cfg并覆蓋image_wlan_ble.cfg或者image.cfg。這些步驟需要我們認(rèn)真按照說明進(jìn)行操作，才能確保固件編譯的順利進(jìn)行。

對固件編譯的過程進(jìn)行詳細(xì)的講解，主要包括以下步驟：

1. 設(shè)置編譯工具鏈 ：首先需要下載適合編譯的gcc編譯器，并且推薦使用gcc-arm-none-eabi-10-2020-q4-major版本。下載完成后保存在“~/tools”目錄下。
2. 編譯OpenHarmony的系統(tǒng)庫 ：OpenHarmony的編譯分為兩部分，一部分是編譯OpenHarmony的系統(tǒng)庫，這個過程使用gn腳本進(jìn)行。在OpenHarmony的編譯工具配置文件(device/xradio/xr806/liteos_m/config.gni)中設(shè)置編譯器前綴(board_toolchain_prefix)和編譯器類型(board_toolchain_type)。
3. 編譯芯片驅(qū)動的原生庫 ：另一部分是芯片驅(qū)動的編譯，也叫原生庫，這個過程使用makefile腳本進(jìn)行。原生庫的編譯工具在device/xradio/xr806/xr_skylark/gcc.mk設(shè)置。
4. 對代碼工程進(jìn)行配置 ：首次編譯工程，需要對原生庫進(jìn)行配置，否則無法編譯通過。配置步驟包括進(jìn)入原生SDK目錄，復(fù)制配置文件，通過圖形化界面配置，清除舊配置，根據(jù)配置生成靜態(tài)庫和全局頭文件。
5. 選擇工程并編譯 ：選擇指定的工程進(jìn)行編譯。常見的編譯命令包括hb set用于選擇工程，hb build -f用于編譯。

在編譯過程中可能會遇到一些異常情況，例如舊的flash分配方案不再使用。此時需要在自動生成的image_auto_cal.cfg文件中覆蓋image_wlan_ble.cfg或者image.cfg的內(nèi)容。

通過這次學(xué)習(xí)，我深刻認(rèn)識到了固件編譯的復(fù)雜性和細(xì)節(jié)性。在編譯過程中，不僅需要選擇合適的編譯器和編譯選項，還需要根據(jù)項目需求進(jìn)行正確的配置和調(diào)試。此外，對于出現(xiàn)的問題需要及時進(jìn)行處理和解決，否則可能會影響整個編譯過程的順利進(jìn)行。因此，在進(jìn)行固件編譯時，我們需要有充分的準(zhǔn)備和耐心，并不斷學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗。

總之，這次學(xué)習(xí)讓我對固件編譯有了更深入的了解和認(rèn)識。通過設(shè)置編譯工具鏈、對代碼工程進(jìn)行配置、關(guān)鍵步驟說明等方面的學(xué)習(xí)，我不僅掌握了固件編譯的基本流程和方法，還學(xué)會了如何處理和解決編譯過程中可能出現(xiàn)的問題。這些知識將對我今后的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生積極的影響。