從本質上學會基於HarmonyOS開發Hi3861（主要講授方法）

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引言：花半秒鐘就看透事物本質的人，和花一生都看不透事物本質的人，註定是大相徑庭的命運

作開發也同樣，若是您能看透開發的整個過程，就不會出現「學會了某個RTOS的開發，一樣的RTOS開發換一塊開發板又不會了」，「跟着教程學會了某塊開發板的某個Demo開發，本身開發另外一個Demo又不會了」等等問題，只要能看透就能作到舉一反三，遊刃有餘！必定要活學活用，不能學死了，多想一想爲何，不要死記過程。

在基於HarmonyOS開發Hi3861以前，須要對整個開發環境及過程有一個全局上的瞭解，首先仍是從這一張最經典的框架圖給你們講起：

       

目前咱們對Hi3861的開發主要涉及上圖中的內核抽象層、系統能力子系統、DXF子系統、公共基礎庫子系統（提供KV存儲、文件操做、定時器、IoT外設控制等能力供OpenHarmony各業務子系統及上層應用使用）、系統服務框架子系統（用於提供面向服務編程和對外提供能力用於分佈式任務調度）

一、構建系統

該構建系統由python腳本配合gn、ninja組成，如果爲了開發Demo或者應用，沒必要細究編譯構建系統的具體實現細節，只須要作到會使用便可。

當咱們輸入python build.py wifiiot指令，python腳本開始讀取build目錄中與wifiiot設備相關的各項參數信息並構造編譯指令以下：
gn工具所在目錄/gn gen 源碼所在目錄/out/wifiiot --root=. --dotfile=build/lite/.gn --args='product = "wifiiot" ohos_build_type = "release"' 這條指令用於生成一些xxx.ninja文件，這些文件將在下一階段指導ninja編譯源碼生成燒錄文件

ninja工具所在目錄/ninja -w dupbuild=warn -C 源碼所在目錄/out/wifiiot 這條指令用於根據前面生成的xxx.ninja文件調用工具鏈編譯源碼最終生成燒錄文件

gn用於根據每一個目錄下的BUID,gn文件搜尋編譯生成燒錄文件所需的依賴文件，因此咱們只要學會如何寫BUILD.gn文件便可，關於具體實現本章就暫且略過，後期會給你們補上。

這裏以led_example.c程序爲例，給你們分析BUILD.gn文件，但願你們能觸類旁通：

在code-1.0\applications\sample\wifi-iot\app目錄中有一個BUILD.gn文件，你們能夠將該文件理解爲一個管理者，它管理app目錄中的每一個子目錄，經過這個BUILD.gn文件中的features字段能夠決定哪個子目錄中的BUILD.gn中指定的源文件會被編譯到燒錄文件中，以下圖所示：

假設咱們要將app/iothardware目錄中的led_example.c文件編譯到燒錄程序中，須要打開app/iothardware/BUILD.gn文件查看該文件中的源代碼被爲靜態庫的名稱，能夠看到名稱爲led_example，以下圖所示：

這時咱們將app/BUILD.gn文件中的startup修改成iothardware:led_example就大功告成啦！以下圖所示：

.gn文件的feature字段格式爲：模塊源文件所在路徑:模塊名稱
請注意：.gn文件中的空白都是空格，不是Tab鍵（製表符），若是您輸入了製表符，在生成ninja文件時就會產生以下圖所示錯誤：

我出一個問題考考你們，若是咱們在app/iothardware目錄中添加一個hello_world.c文件，主要用於打印hello_world，假設源代碼已經寫好了，以下圖所示，您應該如何將其添加進編譯列表中與其餘程序一塊兒進行編譯呢？

您應該修改app/iothardware/BUILD.gn文件，將hello_world.c文件添加到sources字段中，以下圖所示：

若這時咱們在app/iothardware目錄下新建一個head的目錄，並在其中新建一個名爲hello_world.h的頭文件，內容以下圖所示：

並修改hello_world.c的內容以下圖所示：

這時若是直接進行編譯，則會產生找不到頭文件錯誤，以下圖所示：

咱們應該繼續對app/iothardware/BUILD.gn文件進行修改，在include_dirs中添加hello_world.h頭文件所在路徑，以下圖所示：

上面的路徑中以 //開頭的路徑爲絕對路徑，//表示root參數指定的路徑，也就是code-1,0，而test路徑則爲相對路徑，以當前BUILD.gn文件所在目錄做爲參照。

這樣一個簡單的Demo就開發好了，不知道讀者有沒有這樣的疑問：爲何我知道啓動一個任務的宏是SYSY_RUN()，IIC、SPI等等外設操做的函數是什麼？一系列相似的問題，那您繼續往下看就能找到答案。

二、目錄結構

注意：Hi3861模組只用到了部分組件

但願你們能跟隨我對目錄的介紹，本身打開對應本地SDK的目錄來看一看

├── applications   存放例程
│   └── sample

├── base

│   ├── global  全球化子系統

│   ├── hiviewdfx  DXF子系統

│   ├── iot_hardware  iot設備的公共基礎庫子系統，提供外設操做，IIC、SPI等等

│   ├── security         安全子系統

│   └── startup          啓動恢復相關

├── build                   構建系統相關，存放各種芯片的編譯構建參數等等

│   └── lite

├── build.py -> build/lite/build.py  與構建系統相配合的python腳本（用於啓動構建）

├── docs   文檔

├── domains 集成各個廠商的SDK

│   └── iot

├── drivers 驅動相關，HDF驅動框架

│   ├── hdf

│   └── liteos

├── foundation

│   ├── aafwk    提供一個Want名稱的數據類型用於加速應用的啓動

│   ├── ace        JS應用開發框架

│   ├── appexecfwk  用於程序框架子系統

│   ├── communication  分佈式通訊子系統（軟總線）

│   ├── distributedschedule  系統服務框架子系統（面向服務編程，提供服務、使用服務等）、分佈式任務調度子系統

│   ├── graphic  圖形子系統

│   └── multimedia 媒體子系統

├── kernel 內核以及kal層

│   ├── liteos_a 面向Hi3516 3518等資源較豐富設備的內核

│   └── liteos_m 面向資源受限設備的內核

├── out  編譯輸出文件

│   ├── ipcamera_hi3516dv300

│   └── wifiiot

├── prebuilts 提供一些庫文件

│   └── lite

├── test 測試子系統

│   ├── developertest

│   ├── xdevice

│   └── xts

├── third_party  第三方庫，例如cmsis、cJSON、Fatfs等等

├── utils  公共基礎系統，提供文件操做統一接口、KV存儲、文件操做、定時器

│   └── native

└── vendor 各個廠商提供的SDK

    ├── hisi

    └── huawei

base以及foundation中的各個組件中都有兩個名字相同的文件夾frameworks和interfaces，其中frameworks中存放該組件的具體實現，interfaces中存放對外提供的調用接口，這裏以base/iot_hardware爲例，其中hal文件夾中存放hi3861的SDK中提供的KV存儲、文件操做、定時器和IoT外設控制的函數接口（函數接口指的是函數聲明，咱們只要知道函數聲明，就不用關心函數的實現細節就能調用該函數完成相應操做），frameworks是對hal中的函數聲明進行必定的封裝，從而實現統一的接口，封裝後的函數聲明位於interfaces文件夾中，換句話說，咱們想使用某個組件只須要查看interfaces文件夾中的聲明，這樣作的好處是：更換硬件或軟件實現的狀況下無需改動上層應用（例如目前我使用hi3861開發板實現了一些功能，這時甲方爸爸叫我用hi3516來實現一樣的功能，我只須要將相應功能的底層支持函數的調用接口修改成interfaces文件夾中的形式，便可完成新的需求），大大的提升了開發效率。

 

三、如何建立一個任務？

SYS_RUN宏定義的正確用法爲：

首先定義一個「初始化函數」，例以下面的「LedExampleEntry()」，所謂初始化是指初始化即將啓動的任務須要的各種資源（例如：GPIO外設初始化），在這個「初始化」函數中初始化好了各種資源後調用osThreadNew函數（該建立線程的函數中調用了LOS_TASK_Create函數，也就是上面liblitekernel_flash.a庫中提供的函數）建立線程便可。最後將「初始化」函數傳入SYS_RUN宏中，在系統啓動階段時，系統會爲其建立一個進程，優先級默認爲2。SYS_RUN宏會在連接時將進程入口函數統一連接到某個段中，等待系統啓動去這個段中將這些進程加載並運行（以前LiteOS的思想），這樣作的優點是：可讓系統在合適的時候自動加載這些進程，無需用戶考慮何時加載進程比較合適。

其中體現了一個進程和線程的思想，首先經過SYS_RUN宏建立了一個進程，該進程下面能夠有多個線程。

//來源於code-1.0\utils\native\lite\include\ohos_init.h
/**
 * @brief Identifies the entry for initializing and starting a system running phase by the
 * priority 2.
 *
 * This macro is used to identify the entry called at the priority 2 in the system startup
 * phase of the startup process. \n
 *
 * @param func Indicates the entry function for initializing and starting a system running phase.
 * The type is void (*)(void).
 */
#define SYS_RUN(func) LAYER_INITCALL_DEF(func, run, "run")
  
  //來源於code-1.0\applications\sample\wifi-iot\app\iothardware\led_example.c
  static void LedExampleEntry(void)
{
    osThreadAttr_t attr;

  //第一步初始化該進程須要用到的資源
    GpioInit();
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_9, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_9_GPIO);
    GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_9, WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT);

    attr.name = "LedTask";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = LED_TASK_STACK_SIZE;
    attr.priority = LED_TASK_PRIO;

  //第二步：爲該進程建立線程
    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)LedTask, NULL, &attr) == NULL) {
        printf("[LedExample] Falied to create LedTask!\n");
    }
}

SYS_RUN(LedExampleEntry);

四、如何找到您想使用函數API？

您首先須要對開頭的框架圖以及第2點的目錄結構有一個大概的瞭解，而且根據您須要的API進行分析該API可能位於哪裏。

例如：我須要找一個建立線程的函數，經過框架圖我能得知，線程建立函數在KAL層或者內核層中，Hi3861設備遵循cmsis接口標準，首先我打開

kernel\liteos_m\components目錄，便可在其中尋找，最終在cmsis文件中找到該函數。

我須要尋找一個iic操做的函數，根據目錄結構，我能得知該函數在base/iot_hardware/interfaces目錄中，最終找到wifiiot_i2c.h。

搭建iot世界的積木已經交給您啦，最後能搭建出什麼樣子就全看您啦！

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