OpenHarmony（鸿蒙南向开发）——轻量系统内核（LiteOS-M） ...

内核简介

OpenHarmony LiteOS-M内核是面向IoT范畴构建的轻量级物联网利用系统内核，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次等。支持驱动框架HDF（Hardware Driver Foundation），统一驱动标准，为设备厂商提供了更统一的接入方式，使驱动更加容易移植，力求做到一次开发，多系统部署。
OpenHarmony LiteOS-M内核架构包罗硬件干系层以及硬件无关层，如下图所示，其中硬件干系层按不同编译工具链、芯片架构分类，提供统一的HAL（Hardware Abstraction Layer）接口，提升了硬件易适配性，满足AIoT类型丰富的硬件和编译工具链的拓展；其他模块属于硬件无关层，其中基础内核模块提供基础能力，扩展模块提供网络、文件系统等组件能力，还提供错误处理、调测等能力，KAL（Kernel Abstraction Layer）模块提供统一的标准接口。
图1 内核架构图

CPU体系架构支持

CPU体系架构分为通用架构定义和特定架构定义两层，通用架构定义层为所有体系架构都必要支持和实现的接口，特定架构定义层为特定体系架构所特有的部门。在新增一个体系架构的时候，必须必要实现通用架构定义层，假如该体系架构还有特有的功能，可以在特定架构定义层来实现。
表1 CPU体系架构规则
规则通用体系架构层特定体系架构层头文件位置arch/includearch头文件定名los_.hlos_arch_.h函数定名HalxxxxHalxxxx LiteOS-M已经支持ARM Cortex-M3、ARM Cortex-M4、ARM Cortex-M7、ARM Cortex-M33、RISC-V等主流架构。
运行机制

在开发板配置文件target_config.h配置系统时钟、每秒Tick数，可以对任务、内存、IPC、异常处理模块进行裁剪配置。系统启动时，根据配置进行指定模块的初始化。内核启动流程包罗外设初始化、系统时钟配置、内核初始化、利用系统启动等，详见下图。
图2 内核启动流程

目次

目次结构如下。

1. /kernel/liteos_m
2. ├── arch                 # 内核指令架构层目录
3. │   ├── arm              # arm 架构代码
4. │   │   ├── arm9         # arm9 架构代码
5. │   │   ├── cortex-m3    # cortex-m3架构代码
6. │   │   ├── cortex-m33   # cortex-m33架构代码
7. │   │   ├── cortex-m4    # cortex-m4架构代码
8. │   │   ├── cortex-m55   # cortex-m55架构代码
9. │   │   ├── cortex-m7    # cortex-m7架构代码
10. │   │   └── include      # arm架构公共头文件目录
11. │   ├── csky             # csky架构代码
12. │   │   └── v2           # csky v2架构代码
13. │   ├── include          # 架构层对外接口存放目录
14. │   ├── risc-v           # risc-v 架构
15. │   │   ├── nuclei       # 芯来科技risc-v架构代码
16. │   │   └── riscv32      # risc-v官方通用架构代码
17. │   └── xtensa           # xtensa 架构代码
18. │       └── lx6          # xtensa lx6架构代码
19. ├── components           # 可选组件
20. │   ├── backtrace        # 栈回溯功能
21. │   ├── cppsupport       # C++支持
22. │   ├── cpup             # CPUP功能
23. │   ├── dynlink          # 动态加载与链接
24. │   ├── exchook          # 异常钩子
25. │   ├── fs               # 文件系统
26. │   ├── lmk              # Low memory killer 机制
27. │   ├── lms              # Lite memory sanitizer 机制
28. │   ├── net              # Network功能
29. │   ├── power            # 低功耗管理
30. │   ├── shell            # shell功能
31. │   └── trace            # trace 工具
32. ├── drivers              # 驱动框架Kconfig
33. ├── kal                  # 内核抽象层
34. │   ├── cmsis            # cmsis标准接口支持
35. │   └── posix            # posix标准接口支持
36. ├── kernel               # 内核最小功能集支持
37. │   ├── include          # 对外接口存放目录
38. │   └── src              # 内核最小功能集源码
39. ├── testsuites           # 内核测试用例
40. ├── tools                # 内核工具
41. ├── utils                # 通用公共目录
42. text

复制代码

束缚

开发语言：C/C++；
实用架构：详见目次结构arch层。
动态加载模块：待加载的共享库必要验签或者限定来源，确保安全性。
利用说明

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。本文主要先容怎样基于gn和ninja编译LiteOS-M工程，GCC+gn、IAR、Keil MDK等编译方式可以参考社区爱好者贡献的站点。
搭建系统基础情况

在搭建各个开发板情况前，必要完成OpenHarmony系统基础情况搭建。系统基础情况主要是指OpenHarmony的编译情况和开发情况，详细先容请参考官方站点快速入门情况搭建部门。开发者必要根据情况搭建文档完成情况搭建。
获取OpenHarmony源码

详细的源码获取方式，请见源码获取。获取OpenHarmony完备仓代码后，假设克隆目次为~/OpenHarmony。
已支持的示例工程

Qemu模拟器: arm_mps2_an386、esp32、riscv32_virt、SmartL_E802, 编译运行详见: Qemu指导
社区移植工程链接

LiteOS-M内核移植的详细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。假如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 https://gitee.com/rtos_lover/stm32f103_simulator_keil
    
  
  

该仓包罗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：
  
  
  
  • 野火寻衅者STM32F429IGTb https://gitee.com/harylee/stm32f429ig_firechallenger
    
  
  

该仓包罗OpenHarmony LiteOS-M内核移植支持野火寻衅者STM32F429IGTb开发板的工程代码，支持Ninja、GCC、IAR等方式进行编译。
假如各人想更加深入的学习 OpenHarmony（鸿蒙南向） 开发的全栈内容，不妨可以参考以下干系学习文档进行学习，助你快速提升自己：
OpenHarmony 开发情况搭建：https://qr18.cn/CgxrRy

《OpenHarmony源码解析》：https://qr18.cn/CgxrRy

• 搭建开发情况
  
• Windows 开发情况的搭建
  
• Ubuntu 开发情况搭建
  
• Linux 与 Windows 之间的文件共享
  
• ……
  
  
  
  

系统架构分析：https://qr18.cn/CgxrRy

• 构建子系统
  
• 启动流程
  
• 子系统
  
• 分布式任务调理子系统
  
• 分布式通信子系统
  
• 驱动子系统
  
• ……
  

OpenHarmony 设备开发学习手册：https://qr18.cn/CgxrRy

OpenHarmony面试题（内含参考答案）：https://qr18.cn/CgxrRy

写在最后

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