10 开源鸿蒙中芯片与开发板对应的源码（硬件相关的部分）

开源鸿蒙中芯片与开发板对应的源码（硬件相关的部分）

作者	将狼才鲸
日期	2024-03-20

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• 开源鸿蒙通过芯片仓存放指定芯片和指定开发板的代码，硬件相关的代码和纯逻辑代码是分开存放的

  • 源码模块的组织结构在manifest这个Git仓库，这也是拉取源码时的顶层仓库：https://gitee.com/openharmony/manifest
  • 平台仓都组织在manifests/ohos/ohos.xml文件中，而芯片仓都组织在manifests/chipsets/目录下
  • 每个芯片平台会在device和vendor目录下创建相应的仓，把这类仓称为芯片仓，其它的仓称为平台仓，芯片仓可能会随着硬件的演进而逐渐废弃，生命周期相对较短
  • default.xml由ohos/ohos.xml和chipsets/all.xml组成，是所有平台仓和芯片仓的集合；可以通过缺省参数下载所有代码仓（全量代码）
  • chipsets/chipsetN/chipsetN-detail.xml是单个芯片平台所引入的仓集合
  • 每个开发板的chipsets/chipsetN/chipsetN-detail.xml里主要包括device/soc，device/board以及vendor相关仓
  • 官方支持的开发板和模拟器种类-编译形态整体说明

• 因为硬件各种各样，为了学习方便，这里选择几个ARM核的QEMU模拟器（不使用硬件，使用虚拟开发板）

  • 编译参数（产品名）：qemu_arm_linux_headless，开发板名称：qemu-arm-linux，芯片名称：qemu，芯片内核：ARM Cortex-A，系统类型：标准，系统内核：linux，开发板参数：https://gitee.com/openharmony/vendor_ohemu/blob/master/qemu_arm_linux_headless/config.json
  • 编译参数（产品名）：qemu_small_system_demo，开发板名称：arm_virt，芯片名称：qemu，芯片内核：ARM Cortex-A，系统类型：小型，系统内核：liteos_a，开发板参数：https://gitee.com/openharmony/vendor_ohemu/blob/master/qemu_small_system_demo/config.json
  • 编译参数（产品名）：qemu_mini_system_demo，开发板名称：arm_mps2_an386，芯片名称：qemu，芯片内核：ARM Cortex-M4，系统类型：轻型，系统内核：liteos_m，开发板参数：https://gitee.com/openharmony/vendor_ohemu/blob/master/qemu_mini_system_demo/config.json

• verdor芯片仓的开发板配置

  • https://gitee.com/openharmony/vendor_ohemu/tree/master/qemu_arm_linux_headless
  • https://gitee.com/openharmony/vendor_ohemu/tree/master/qemu_small_system_demo
  • https://gitee.com/openharmony/vendor_ohemu/tree/master/qemu_mini_system_demo

• device芯片仓的源码和配置

  • https://gitee.com/openharmony/device_qemu/tree/master/arm_virt/linux
  • https://gitee.com/openharmony/device_qemu/tree/master/arm_virt/liteos_a
  • https://gitee.com/openharmony/device_qemu/tree/master/arm_virt/liteos_a_mini
  • https://gitee.com/openharmony/device_qemu/tree/master/arm_mps2_an386含上电后的初始化代码
  • https://gitee.com/openharmony/device_qemu/tree/master/drivers

• 参考网址：

  • QEMU Arm MPS2 and MPS3 boards

源码框架

• 以下配置文件指示了你要下载哪些Git仓库，并将他们拉取到哪个子文件夹下，拉取完成后才会构成完整的开源鸿蒙源码

  • https://gitee.com/openharmony/manifest/blob/master/default.xml 分为平台仓和芯片仓
  • https://gitee.com/openharmony/manifest/blob/master/ohos/ohos.xml 所有与硬件无关的平台仓，按group类型拉取代码，是你的group则拉取，不是则忽略
    • 例如，将 https://gitee.com/openharmony/kernel_liteos_m 仓库拉取到 kernel/liteos_m 目录下
  • https://gitee.com/openharmony/manifest/blob/master/chipsets/all.xml 所有与硬件相关的芯片仓，按芯片名称分类
  • https://gitee.com/openharmony/manifest/blob/master/chipsets/qemu.xml 选中一款芯片，例如选中qemu这款虚拟芯片，平台仓还是选中全量，芯片仓则选中特有的
  • https://gitee.com/openharmony/manifest/blob/master/chipsets/qemu/qemu.xml qemu这款虚拟芯片的芯片仓代码
    • 将 https://gitee.com/openharmony/vendor_ohemu 这个仓库拉取到 vendor/ohemu 文件夹下，含模块依赖关系、操作系统的配置参数、OEM-ID-密钥源码
    • 将 https://gitee.com/openharmony/device_qemu 这个仓库拉取到 device/qemu 文件夹下，包含芯片相关驱动底层硬件相关部分

• 以ARM Cortex-M内核的arm_mps2_an386开发板为例，简述源码结构

• openHarmony\device\qemu\arm_mps2_an386\liteos_m\board\startup.s（源码网址https://gitee.com/openharmony/device_qemu/blob/master/arm_mps2_an386/liteos_m/board/startup.s） 中描述了芯片上电后的第二行代码：复位中断（第一行代码RAM 0地址的复位中断融合到编译器里面去了），在复位中断中跳转到C语言的main函数

.global Reset_Handler

.section .text
.type  Reset_Handler, %function
Reset_Handler:
    ldr  r0, =__bss_start
    ldr  r1, =__bss_end
    mov  r2, #0

bss_loop:
    str  r2, [r0, #0]
    add  r0, r0, #4
    subs r3, r1, r0
    bne  bss_loop

    ldr  sp, =__irq_stack_top
    b    main
.size  Reset_Handler, .-Reset_Handler

• openHarmony\device\qemu\arm_mps2_an386\liteos_m\board\main.c（源码网址https://gitee.com/openharmony/device_qemu/blob/master/arm_mps2_an386/liteos_m/board/main.c） 中在main函数里面启动操作系统

/*****************************************************************************
 Function    : main
 Description : Main function entry
 Input       : None
 Output      : None
 Return      : None
 *****************************************************************************/
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT int main(void)
{
    unsigned int ret;

    UartInit();

    ret = LOS_KernelInit();
    if (ret != LOS_OK) {
        printf("LiteOS kernel init failed! ERROR: 0x%x\n", ret);
        goto EXIT;
    }
#if (LOSCFG_SUPPORT_LITTLEFS == 1)
    LfsLowLevelInit();
#endif

    Uart0RxIrqRegister();

    NetInit();

#if (LOSCFG_USE_SHELL == 1)
    ret = LosShellInit();
    if (ret != LOS_OK) {
        printf("LosAppInit failed! ERROR: 0x%x\n", ret);
    }
#endif

    ret = LosAppInit();
    if (ret != LOS_OK) {
        printf("LosAppInit failed! ERROR: 0x%x\n", ret);
    }

    LOS_Start();

EXIT:
    while (1) {
        __asm volatile("wfi");
    }
}

• openHarmony\device\qemu\arm_mps2_an386\liteos_m\board\driver 包含了芯片的底层驱动代码
• 接下来就是理解操作系统内核模块，当前时LiteOS-M、LiteOS-A和Linux，之后会全部换成鸿蒙内核