【鸿蒙】标准系统移植指南

标准系统移植指南

本文描述了移植一块开发板的通用步骤，和具体芯片相关的详细移植过程无法在此一一列举。后续社区还会陆续发布开发板移植的实例供开发者参考。

定义开发板

本文以移植名为 MyProduct 的开发板为例讲解移植过程，假定 MyProduct 是 MyProductVendor 公司的开发板，使用 MySoCVendor 公司生产的 MySOC 芯片作为处理器。

定义产品

在 //vendor/MyProductVendor/{product_name} 名称的目录下创建一个 config.json 文件，该文件用于描述产品所使用的 SOC 以及所需的子系统。配置如下：
//vendor/MyProductVendor/MyProduct/config.json

{
    "product_name": "MyProduct",
    "version": "3.0",
    "type": "standard",
    "target_cpu": "arm",
    "ohos_version": "OpenHarmony 1.0",
    "device_company": "MyProductVendor",
    "board": "MySOC",
    "enable_ramdisk": true,
    "subsystems": [
      {
        "subsystem": "ace",
        "components": [
          { "component": "ace_engine_lite", "features":[] }
        ]
      },
	...
    ]
}

​
主要的配置内容
 

已定义的子系统可以在“//build/subsystem_config.json”中找到。当然你也可以定制子系统。
这里建议先拷贝 Hi3516DV300 开发板的配置文件，删除掉 hisilicon_products 这个子系统。这个子系统为 Hi3516DV300 SOC 编译内核，显然不适合 MySOC。

移植验证

至此，你可以使用如下命令，启动你产品的构建了：

./build.sh --product-name MyProduct 

构建完成后，可以在 //out/{device_name}/packages/phone/images 目录下看到构建出来的 OpenHarmony 镜像文件。

内核移植

这一步需要移植 Linux 内核，让 Linux 内核可以成功运行起来。

为 SOC 添加内核构建的子系统

修改文件 //build/subsystem_config.json 增加一个子系统。配置如下：

 "MySOCVendor_products": {
    "project": "hmf/MySOCVendor_products",
    "path": "device/MySOCVendor/MySOC/build",
    "name": "MySOCVendor_products",
    "dir": "device/MySOCVendor"
  },

接着需要修改定义产品的配置文件 //vendor/MyProductVendor/MyProduct/config.json，将刚刚定义的子系统加入到产品中。

编译内核

源码中提供了 Linux 4.19 的内核，归档在 //kernel/linux-4.19。本节以该内核版本为例，讲解如何编译内核。
在子系统的定义中，描述了子系统构建的路径 path，即 //device/MySOCVendor/MySOC/build。这一节会在这个目录创建构建脚本，告诉构建系统如何构建内核。
建议的目录结构：

├── build
│ ├── kernel
│ │     ├── linux
│ │           ├──standard_patch_for_4_19.patch // 基于4.19版本内核的补丁
│ ├── BUILD.gn
│ ├── ohos.build

​
BUILD.gn 是 subsystem 构建的唯一入口。
期望的构建结果

文件	文件说明
$root_build_dir/packages/phone/images/uImage	内核镜像
$root_build_dir/packages/phone/images/uboot	bootloader 镜像

移植验证

启动编译，验证预期的 kernel 镜像是否成功生成。

用户态启动引导

1.用户态进程启动引导总览。
 

系统上电加载内核后，按照以下流程完成系统各个服务和应用的启动：

1.内核启动 init 进程，一般在 bootloader 启动内核时通过设置内核的 cmdline 来指定 init 的位置；如上图所示的"init=/init root/dev/xxx"。
2.init 进程启动后，会挂载 tmpfs，procfs，创建基本的 dev 设备节点，提供最基本的根文件系统。
3.init 继续启动 ueventd 监听内核热插拔事件，为这些设备创建 dev 设备节点；包括 block 设备各个分区设备都是通过此事件创建。
4.init 进程挂载 block 设备各个分区（system，vendor），开始扫描各个系统服务的 init 启动脚本，并拉起各个 SA 服务。
5.samgr 是各个 SA 的服务注册中心，每个 SA 启动时，都需要向 samgr 注册，每个 SA 会分配一个 ID，应用可以通过该 ID 访问 SA。
6.foundation 是一个特殊的 SA 服务进程，提供了用户程序管理框架及基础服务；由该进程负责应用的生命周期管理。
7.由于应用都需要加载 JS 的运行环境，涉及大量准备工作，因此 appspawn 作为应用的孵化器，在接收到 foundation 里的应用启动请求时，可以直接孵化出应用进程，减少应用启动时间。
init。
init 启动引导组件配置文件包含了所有需要由 init 进程启动的系统关键服务的服务名、可执行文件路径、权限和其他信息。每个系统服务各自安装其启动脚本到 /system/etc/init 目录下。
新芯片平台移植时，平台相关的初始化配置需要增加平台相关的初始化配置文件 /vendor/etc/init/init.{hardware}.cfg；该文件完成平台相关的初始化设置，如安装 ko 驱动，设置平台相关的 /proc 节点信息。
init 相关进程代码在 //base/startup/init_lite 目录下，该进程是系统第一个进程，无其它依赖。

HDF 驱动移植

LCD

HDF 为 LCD 设计了驱动模型。支持一块新的 LCD，需要编写一个驱动，在驱动中生成模型的实例，并完成注册。
这些 LCD 的驱动被放置在 //drivers/hdf_core/framework/model/display/driver/panel 目录中。

1.创建 Panel 驱动
在驱动的 Init 方法中，需要调用 RegisterPanel 接口注册模型实例。如:

int32_t XXXInit(struct HdfDeviceObject *object)
{
    struct PanelData *panel = CreateYourPanel();
    // 注册
    if (RegisterPanel(panel) != HDF_SUCCESS) {
        HDF_LOGE("%s: RegisterPanel failed", __func__);
        return HDF_FAILURE;
    }
    return HDF_SUCCESS;
}
struct HdfDriverEntry g_xxxxDevEntry = {
    .moduleVersion = 1,
    .moduleName = "LCD_XXXX",
    .Init = XXXInit,
};
HDF_INIT(g_xxxxDevEntry);

​
2.配置加载 panel 驱动产品的所有设备信息被定义在文件 //vendor/MyProductVendor/MyProduct/config/device_info/device_info.hcs 中。修改该文件，在 display 的 host 中，名为 device_lcd 的 device 中增加配置。
注意：moduleName 要与 panel 驱动中的 moduleName 相同。

root {
    ...
    display :: host {
        device_lcd :: device {
            deviceN :: deviceNode {
                policy = 0;
                priority = 100;
                preload = 2;
                moduleName = "LCD_XXXX";
            }
        }
    }
}
​

触摸屏

本节描述如何移植触摸屏驱动。触摸屏的驱动被放置在 //drivers/hdf_core/framework/model/input/driver/touchscreen 目录中。移植触摸屏驱动主要工作是向系统注册 ChipDevice 模型实例。

1.创建触摸屏器件驱动
在目录中创建名为 touch_ic_name.c 的文件。代码模板如下：注意：请替换 ic_name 为你所适配芯片的名称。

#include "hdf_touch.h"
static int32_t HdfXXXXChipInit(struct HdfDeviceObject *device)
{
    ChipDevice *tpImpl = CreateXXXXTpImpl();
    if(RegisterChipDevice(tpImpl) != HDF_SUCCESS) {
        ReleaseXXXXTpImpl(tpImpl);
        return HDF_FAILURE;
    }
    return HDF_SUCCESS;
}
struct HdfDriverEntry g_touchXXXXChipEntry = {
    .moduleVersion = 1,
    .moduleName = "HDF_TOUCH_XXXX",
    .Init = HdfXXXXChipInit,
};
HDF_INIT(g_touchXXXXChipEntry);

​
其中 ChipDevice 中要提供若干方法。

2.配置产品，加载器件驱动
产品的所有设备信息被定义在文件 //vendor/MyProductVendor/MyProduct/config/device_info/device_info.hcs 中。修改该文件，在名为 input 的 host 中，名为 device_touch_chip 的 device 中增加配置。注意：moduleName 要与触摸屏驱动中的 moduleName 相同。

deviceN :: deviceNode {
    policy = 0;
    priority = 130;
    preload = 0;
    permission = 0660;
    moduleName = "HDF_TOUCH_XXXX";
    deviceMatchAttr = "touch_XXXX_configs";
}

​

WLAN

Wi-Fi 驱动分为两部分，一部分负责管理 WLAN 设备，另一个部分负责处理 WLAN 流量。HDF WLAN 分别为这两部分做了抽象。目前支持 SDIO 接口的 WLAN 芯片。
图 1 WLAN 芯片

支持一款芯片的主要工作是实现一个 ChipDriver 驱动。实现 HDF_WLAN_CORE 和 NetDevice 提供的接口。主要需要实现的接口有:

接口	定义头文件	说明
HdfChipDriverFactory	//drivers/hdf_core/framework/include/wifi/hdf_wlan_chipdriver_manager.h	ChipDriver 的 Factory，用于支持一个芯片多个 Wi-Fi 端口
HdfChipDriver	//drivers/hdf_core/framework/include/wifi/wifi_module.h	每个 WLAN 端口对应一个 HdfChipDriver，用来管理一个特定的 WLAN 端口
NetDeviceInterFace	//drivers/hdf_core/framework/include/net/net_device.h	与协议栈之间的接口，如发送数据、设置网络接口状态等

建议适配按如下步骤操作：

创建 HDF 驱动建议将代码放置在 //device/MySoCVendor/peripheral/wifi/chip_name/，文件模板如下：

static int32_t HdfWlanXXXChipDriverInit(struct HdfDeviceObject *device) {
    static struct HdfChipDriverFactory factory = CreateChipDriverFactory();
    struct HdfChipDriverManager *driverMgr = HdfWlanGetChipDriverMgr();
    if (driverMgr- >RegChipDriver(&factory) != HDF_SUCCESS) {
        HDF_LOGE("%s fail: driverMgr is NULL!", __func__);
        return HDF_FAILURE;
    }
    return HDF_SUCCESS;
}
struct HdfDriverEntry g_hdfXXXChipEntry = {
    .moduleVersion = 1,
    .Init = HdfWlanXXXChipDriverInit,
    .Release = HdfWlanXXXChipRelease,
    .moduleName = "HDF_WIFI_CHIP_XXX"
};
HDF_INIT(g_hdfXXXChipEntry);
​

在 CreateChipDriverFactory 中，需要创建一个 HdfChipDriverFactory，接口如下：

接口	说明
const char *driverName	当前 driverName
int32_t (*InitChip)(struct HdfWlanDevice *device)	初始化芯片
int32_t (*DeinitChip)(struct HdfWlanDevice *device)	去初始化芯片
void (_ReleaseFactory)(struct HdfChipDriverFactory _factory)	释放 HdfChipDriverFactory 对象
struct HdfChipDriver _(_Build)(struct HdfWlanDevice *device, uint8_t ifIndex)	创建一个 HdfChipDriver；输入参数中，device 是设备信息，ifIndex 是当前创建的接口在这个芯片中的序号
void (_Release)(struct HdfChipDriver _chipDriver)	释放 chipDriver
uint8_t (*GetMaxIFCount)(struct HdfChipDriverFactory *factory)	获取当前芯片支持的最大接口数

HdfChipDriver 需要实现的接口有：

接口	说明
int32_t (*init)(struct HdfChipDriver *chipDriver, NetDevice *netDev)	初始化当前网络接口，这里需要向 netDev 提供接口
int32_t (*deinit)(struct HdfChipDriver *chipDriver, NetDevice *netDev)	去初始化当前网络接口
struct HdfMac80211BaseOps *ops	WLAN 基础能力接口集
struct HdfMac80211STAOps *staOps	支持 STA 模式所需的接口集
struct HdfMac80211APOps *apOps	支持 AP 模式所需要的接口集

2.编写配置文件，描述驱动支持的设备。
在产品配置目录下创建芯片的配置文件 //vendor/MyProductVendor/MyProduct/config/wifi/wlan_chip_chip_name.hcs。
注意： 路径中的 vendor_name、product_name、chip_name 请替换成实际名称。
模板如下：

root {
    wlan_config {
        chip_name :& chipList {
            chip_name :: chipInst {
                match_attr = "hdf_wlan_chips_chip_name"; /* 这是配置匹配属性，用于提供驱动的配置根 */
                driverName = "driverName"; /* 需要与HdfChipDriverFactory中的driverName相同*/
                sdio {
                    vendorId = 0x0296;
                    deviceId = [0x5347];
                }
            }
        }
    }
}
​

3.编写配置文件，加载驱动。
产品的所有设备信息被定义在文件 //vendor/MyProductVendor/MyProduct/config/device_info/device_info.hcs 中。修改该文件，在名为 network 的 host 中，名为 device_wlan_chips 的 device 中增加配置。
注意：moduleName 要与触摸屏驱动中的 moduleName 相同。

deviceN :: deviceNode {
    policy = 0;
    preload = 2;
    moduleName = "HDF_WLAN_CHIPS";
    deviceMatchAttr = "hdf_wlan_chips_chip_name";
    serviceName = "driverName";
}

​
4.构建驱动

• 创建内核菜单在 //device/MySoCVendor/peripheral 目录中创建 Kconfig 文件，内容模板如下：

config DRIVERS_WLAN_XXX
    bool "Enable XXX WLAN Host driver"
    default n
    depends on DRIVERS_HDF_WIFI
    help
      Answer Y to enable XXX Host driver. Support chip xxx
​

接着修改文件 //drivers/hdf_core/adapter/khdf/linux/model/network/wifi/Kconfig，在文件末尾加入如下代码将配置菜单加入内核中，如：

source "../../../../../device/MySoCVendor/peripheral/Kconfig"

​

• 创建构建脚本
  在 //drivers/hdf_core/adapter/khdf/linux/model/network/wifi/Makefile 文件末尾增加配置，模板如下：

HDF_DEVICE_ROOT := $(HDF_DIR_PREFIX)/../device
obj-$(CONFIG_DRIVERS_WLAN_XXX) += $(HDF_DEVICE_ROOT)/MySoCVendor/peripheral/build/standard/

​
当在内核中开启 DRIVERS_WLAN_XXX 开关时，会调用 //device/MySoCVendor/peripheral/build/standard/ 中的 makefile。

为了能让大家更好的学习鸿蒙 (OpenHarmony) 开发技术，这边特意整理了《鸿蒙 (OpenHarmony)开发学习手册》，希望对大家有所帮助：

《鸿蒙（Harmony OS）开发学习手册》

入门必看：https://docs.qq.com/doc/DUk51cHZJaUpmSlhH
1.应用开发导读（ArKTS）
2.……

HarmonyOS概念：https://docs.qq.com/doc/DUk51cHZJaUpmSlhH
1.系统定义
2.技术框架
3.技术特性
4.系统安全

快速入门：https://docs.qq.com/doc/DUk51cHZJaUpmSlhH
1.基本概念
2.构建第一个ArkTS应用
3.……

开发基础知识：https://docs.qq.com/doc/DUk51cHZJaUpmSlhH
1.应用基础知识
2.配置文件
3.应用数据管理
4.应用安全管理
5.应用隐私保护
6.三方应用调用管控机制
7.资源分类与访问
8.学习ArkTS
9…

基于ArkTS 开发：https://docs.qq.com/doc/DUk51cHZJaUpmSlhH
1.Ability开发
2.UI开发
3.公共事件与通知
4.窗口管理
5.媒体
6.安全
7.网络与链接
8.电话服务
9.数据管理
10.后台任务(Background Task)管理
11.设备管理
12.设备使用信息统计
13.DFX
14.国际化开发
15.折叠屏系列
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