1. 框架

d1d450c766445e5fcb7871e9974757fb.png


鸿蒙是一套完整的、普通人可以直接使用的操作系统,跟Windows、安卓、IOS类似。

常见的错误观点是把鸿蒙跟Linux放在一起来对比,这不对:

  • Linux只是一个内核,普通人无法使用

    • 还需要在Linux之上安装各类程序

    • 比如Ubuntu等发行版,它们在Linux内核之上,还有桌面、各类办公软件

  • 鸿蒙支持多种内核:Linux、Liteos(又分为Liteos-a、Liteos-m)

  • 在内核之上,鸿蒙还有各种子系统,在子系统之上又有桌面等软件

2. 嵌入式软件系统的组成

2f6ffcdeaa849815cbe58c40cefaa82a.png

我们可以把内核之上的软件,简单称为APP(实际上还可以细分,比如各类子系统、桌面等APP)。

启动内核,并不复杂,使用U-boot即可。

3. 移植最小系统要做的几件事

  • 串口相关

    • 打印(只是打印调试信息)

    • 串口驱动(可发可收,APP执行printf时可以从串口打印,所以需要驱动)

  • MMU(Memory Management Unit,内存管理单元)的设置:虚拟地址与物理地址

  • 完善中断子系统

    • 提供系统tick时钟

    • 为串口驱动实现基于中断的读取字符函数

  • 实现存储设备驱动程序

  • 在存储设备上烧录文件系统

串口相关

与Linux的串口驱动相比,鸿蒙的串口驱动极大简化了。

对于输出:不使用中断,直接使用查询方式输出。
对于输入:使用中断,我们只需要提供底层硬件相关的代码。

要注意:使用的是虚拟地址。

3.2 MMU设置

MMU有2大功能:

权限管理

  • 比如可以把进程A、B的地址空间完全隔离开,它们互不影响

  • 写得差的进程、有恶意的进程,不能影响到其他进程

  • 用户程序、内核地址空间完全隔离开:不允许用户直接访问硬件

  • 示例如下

b16e7b59e399e8b9c097a20ab5a2a189.png

地址映射

  • 使能MMU后,CPU发出的地址被称为"虚拟地址",它不是直接发送给硬件,而是发给MMU

  • MMU根据页表

运行app1时,CPU发出的addr,通过MMU映射到paddr1;
运行app2时,CPU发出的同一个addr,通过MMU映射到paddr2;
虽然app1、app2使用的地址相同,但是对应的内存不同,如下图:

41447a2eaaa6e9fa45bf345f08c4e339.png
  • 在移植过程中,我们不需要关注“权限”,只需要关注“地址映射”

中断子系统

操作系统跟单片机程序最大的区别,就是多任务,也就是同时运行多个程序。同时,对人类来说是这样的,多个程序好像可以同时运行,实际上它们是轮流运行。

3. 操作系统"同时"运行多个任务

轮流运行:

7ec85fc854cf74beb66988ecbc7629d1.png

.2 串口接收数据的中断

使用串口接收数据时,如果使用"查询"方式,低效并且费电。
一般都使用中断方式。

存储设备的驱动程序

板子上一般都有EMMC、SD/TF卡、Nor Flash、Nand Flash等存储设备。
Nor Flash、Nand Flash的驱动程序相对简单,但是这些设备比较少见了。
而EMMC、SD/TF卡的驱动程序又太复杂,足够出一个专题了。
我们聚焦在最小系统的移植,先把流程走通:用内存来模拟Flash。

根文件系统

光有存储设备还不行,上面需要有文件:这就是根文件系统。
一个程序要能运行,出了你写出的程序本身,还需要其他库,比如printf就不是你写的,它在库文件里。
根文件系统里会有这些内容:

4. 想做更多

  • 为有更好的人机交互可以移植LCD、触摸屏驱动

  • 为了方便开发,移植EMMC驱动、网卡驱动

  • 要接各类外设,还需要I2C、SPI、GPIO、UART驱动

  • 摄像头、声卡驱动

百问网技术论坛:

线上教学网站:

百问网开发板:

技术交流群(鸿蒙开发/Linux/嵌入式/驱动/资料下载)
QQ群:869222007

单片机-嵌入式Linux交流群:
QQ群:536785813

4de43072278c23affe8da2f44e519225.png

百问科技公众号

57eee969bc1efef9731c570832b5e47a.png

百问科技服务号

82ba5fd00a7b066c47d482b5651aa943.png

韦东山嵌入式Linux随身课堂

Logo

讨论HarmonyOS开发技术,专注于API与组件、DevEco Studio、测试、元服务和应用上架分发等。

更多推荐