從本質上學會基于HarmonyOS開發(fā)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，和花一輩子都看不透事物本質的人，注定是截然不同的命運
做開發(fā)也一樣，如果您能看透開發(fā)的整個過程，就不會出現(xiàn)“學會了某個RTOS的開發(fā)，同樣的RTOS開發(fā)換一塊開發(fā)板又不會了”，“跟著教程學會了某塊開發(fā)板的某個Demo開發(fā)，自己開發(fā)另一個Demo又不會了”等等問題，只要能看透就能做到觸類旁通，游刃有余!一定要活學活用，不能學死了，多想想為什么，不要死記過程。
在基于HarmonyOS開發(fā)Hi3861之前，需要對整個開發(fā)環(huán)境及過程有一個全局上的了解，首先還是從這一張最經(jīng)典的框架圖給大家講起：
目前我們對Hi3861的開發(fā)主要涉及上圖中的內核抽象層、系統(tǒng)能力子系統(tǒng)、DXF子系統(tǒng)、公共基礎庫子系統(tǒng)(提供KV存儲、文件操作、定時器、IoT外設控制等能力供OpenHarmony各業(yè)務子系統(tǒng)及上層應用使用)、系統(tǒng)服務框架子系統(tǒng)(用于提供面向服務編程和對外提供能力用于分布式任務調度)
1、構建系統(tǒng)
該構建系統(tǒng)由python腳本配合gn、ninja組成，若是為了開發(fā)Demo或者應用，不必細究編譯構建系統(tǒng)的具體實現(xiàn)細節(jié)，只需要做到會使用即可。
當我們輸入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(shù)信息并構造編譯指令如下：
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"' 這條指令用于生成一些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 這條指令用于根據(jù)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用于根據(jù)每個目錄下的BUID,gn文件搜尋編譯生成燒錄文件所需的依賴文件，所以我們只要學會如何寫B(tài)UILD.gn文件即可，關于具體實現(xiàn)本章就暫且略過，后期會給大家補上。
這里以led_example.c程序為例，給大家分析BUILD.gn文件，希望大家能舉一反三：
在code-1.0\applications\sample\wifi-iot\app目錄中有一個BUILD.gn文件，大家可以將該文件理解為一個管理者，它管理app目錄中的每個子目錄，通過這個BUILD.gn文件中的features字段可以決定哪一個子目錄中的BUILD.gn中指定的源文件會被編譯到燒錄文件中，如下圖所示：
假設我們要將app/iothardware目錄中的led_example.c文件編譯到燒錄程序中，需要打開app/iothardware/BUILD.gn文件查看該文件中的源代碼被為靜態(tài)庫的名稱，可以看到名稱為led_example，如下圖所示：
這時我們將app/BUILD.gn文件中的startup修改為iothardware:led_example就大功告成啦!如下圖所示：
.gn文件的feature字段格式為：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(制表符)，如果您輸入了制表符，在生成ninja文件時就會產(chǎn)生如下圖所示錯誤：
我出一個問題考考大家，如果我們在app/iothardware目錄中添加一個hello_world.c文件，主要用于打印hello_world，假設源代碼已經(jīng)寫好了，如下圖所示，您應該如何將其添加進編譯列表中與其他程序一起進行編譯呢?
您應該修改app/iothardware/BUILD.gn文件，將hello_world.c文件添加到sources字段中，如下圖所示：
若這時我們在app/iothardware目錄下新建一個head的目錄，并在其中新建一個名為hello_world.h的頭文件，內容如下圖所示：
并修改hello_world.c的內容如下圖所示：
這時如果直接進行編譯，則會產(chǎn)生找不到頭文件錯誤，如下圖所示：
我們應該繼續(xù)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，如下圖所示：
上面的路徑中以 //開頭的路徑為絕對路徑，//表示root參數(shù)指定的路徑，也就是code-1,0，而test路徑則為相對路徑，以當前BUILD.gn文件所在目錄作為參照。
這樣一個簡單的Demo就開發(fā)好了，不知道讀者有沒有這樣的疑問：為什么我知道啟動一個任務的宏是SYSY_RUN()，IIC、SPI等等外設操作的函數(shù)是什么?一系列類似的問題，那您繼續(xù)往下看就能找到答案。
2、目錄結構
注意：Hi3861模組只用到了部分組件
希望大家能跟隨我對目錄的介紹，自己打開對應本地SDK的目錄來看一看
├── applications 存放例程
│ └── sample
├── base
│ ├── global 全球化子系統(tǒng)
│ ├── hiviewdfx DXF子系統(tǒng)
│ ├── iot_hardware iot設備的公共基礎庫子系統(tǒng)，提供外設操作，IIC、SPI等等
│ ├── security 安全子系統(tǒng)
│ └── startup 啟動恢復相關
├── build 構建系統(tǒng)相關，存放各類芯片的編譯構建參數(shù)等等
│ └── lite
├── build.py -> build/lite/build.py 與構建系統(tǒng)相配合的python腳本(用于啟動構建)
├── 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(shù)據(jù)類型用于加速應用的啟動
│ ├── ace JS應用開發(fā)框架
│ ├── appexecfwk 用于程序框架子系統(tǒng)
│ ├── communication 分布式通信子系統(tǒng)(軟總線)
│ ├── distributedschedule 系統(tǒng)服務框架子系統(tǒng)(面向服務編程，提供服務、使用服務等)、分布式任務調度子系統(tǒng)
│ ├── graphic 圖形子系統(tǒng)
│ └── multimedia 媒體子系統(tǒng)
├── 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(tǒng)
│ ├── developertest
│ ├── xdevice
│ └── xts
├── third_party 第三方庫，例如cmsis、cJSON、Fatfs等等
├── utils 公共基礎系統(tǒng)，提供文件操作統(tǒng)一接口、KV存儲、文件操作、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(xiàn)，interfaces中存放對外提供的調用接口，這里以base/iot_hardware為例，其中hal文件夾中存放hi3861的SDK中提供的KV存儲、文件操作、定時器和IoT外設控制的函數(shù)接口(函數(shù)接口指的是函數(shù)聲明，我們只要知道函數(shù)聲明，就不用關心函數(shù)的實現(xiàn)細節(jié)就能調用該函數(shù)完成相應操作)，frameworks是對hal中的函數(shù)聲明進行一定的封裝，從而實現(xiàn)統(tǒng)一的接口，封裝后的函數(shù)聲明位于interfaces文件夾中，換句話說，我們想使用某個組件只需要查看interfaces文件夾中的聲明，這樣做的好處是：更換硬件或軟件實現(xiàn)的情況下無需改動上層應用(例如目前我使用hi3861開發(fā)板實現(xiàn)了一些功能，這時甲方爸爸叫我用hi3516來實現(xiàn)同樣的功能，我只需要將相應功能的底層支持函數(shù)的調用接口修改為interfaces文件夾中的形式，即可完成新的需求)，大大的提高了開發(fā)效率。
3、如何創(chuàng)建一個任務?
SYS_RUN宏定義的正確用法為：
首先定義一個“初始化函數(shù)”，例如下面的“LedExampleEntry()”，所謂初始化是指初始化即將啟動的任務需要的各類資源(例如：GPIO外設初始化)，在這個“初始化”函數(shù)中初始化好了各類資源后調用osThreadNew函數(shù)(該創(chuàng)建線程的函數(shù)中調用了LOS_TASK_Create函數(shù)，也就是上面liblitekernel_flash.a庫中提供的函數(shù))創(chuàng)建線程即可。最后將“初始化”函數(shù)傳入SYS_RUN宏中，在系統(tǒng)啟動階段時，系統(tǒng)會為其創(chuàng)建一個進程，優(yōu)先級默認為2。SYS_RUN宏會在鏈接時將進程入口函數(shù)統(tǒng)一鏈接到某個段中，等待系統(tǒng)啟動去這個段中將這些進程加載并運行(之前LiteOS的思想)，這樣做的優(yōu)勢是：可以讓系統(tǒng)在合適的時候自動加載這些進程，無需用戶考慮什么時候加載進程比較合適。
其中體現(xiàn)了一個進程和線程的思想，首先通過SYS_RUN宏創(chuàng)建了一個進程，該進程下面可以有多個線程。
- //來源于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")
- //來源于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需要用到的資源
- 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：為該進程創(chuàng)建線程
- if (osThreadNew((osThreadFunc_t)LedTask, NULL, &attr) == NULL) {
- printf("[LedExample] Falied to create LedTask!\n");
- }
- }
- SYS_RUN(LedExampleEntry);
4、如何找到您想使用函數(shù)API?
您首先需要對開頭的框架圖以及第2點的目錄結構有一個大概的了解，并且根據(jù)您需要的API進行分析該API可能位于哪里。
例如：我需要找一個創(chuàng)建線程的函數(shù)，通過框架圖我能得知，線程創(chuàng)建函數(shù)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，即可在其中尋找，最終在cmsis文件中找到該函數(shù)。
我需要尋找一個iic操作的函數(shù)，根據(jù)目錄結構，我能得知該函數(shù)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(jīng)交給您啦，最后能搭建出什么樣子就全看您啦!
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