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一分钟带你了解 Huawei LiteOS 组件开发指南

发布于: 4 小时前

摘要:本文将基于 Huawei LiteOS 系统,从组件定义开始带你走进组件开发指南。


本文分享自华为云社区《一分钟带你了解Huawei LiteOS之组件开发指南》,作者: Lionlace。


在开发工作过程中,面对庞大的代码量,你是否因担心出现牵一发而动全身的情况而不知从何下手?

今天为大家带来开发者效率提升利器:组件

本文将基于 Huawei LiteOS 系统,从组件定义开始带你走进组件开发指南。

组件定义


组件是 Huawei LiteOS 系统的组成部分,属于 Huawei LiteOS 应用。从系统层面看,除内核、构建脚本、辅助工具、系统函数库外,其余组成 Huawei LiteOS 系统功能的软件包均可称为组件。本文档将详细介绍组件的构成、规范及组件开发流程,帮助组件开发人员进行组件开发。Huawei LiteOS 的组件分为在线组件和离线组件。在线组件的组件源码不在 Huawei LiteOS 代码仓中,使用时需要从网上下载;而离线组件的源码则存放在 Huawei LiteOS 代码仓中。离线组件一般都是基础组件,如网络、文件系统等。

组件构成


下面以在线组件 curl 为例,对 Huawei LiteOS 的组件构成及组件管理进行详细说明。

目录结构


新增一个组件涉及新建和修改的文件/目录如下所示。其中 components 下的 curl、demos 下的 curl 及它们包含的文件为新增目录和文件,其余文件为各组件或 demos 的共有文件,新增组件时一般也需要修改。



须知:

新增组件或 demo,都需要新建其自身的 Kconfig、Makefile、.mk 文件,本文档以新增组件为主题,新增 demo 的方法和新增组件类似,本文档不再赘述。

curl-7.54.1、curl-7.54.1.zip 提交时需删除,无须提交到 LiteOS 仓库。

origin.patch、patch.sha256、src.sha256 是开发过程中生成的文件,需提交到 LiteOS_Components 仓库。

online_components


在线组件的源码需要从网上下载,下载信息记录在 online_components 文件中。该文件具有特定格式,保存了各在线组件的相关信息(或称参数)。如下所示,每个组件各有四个参数,各参数之间使用 &#&分开。


curl-7.54.1 &#& components/utility/curl &#& LOSCFG_COMPONENTS_CURL=y &#& https://github.com/curl/curl/archive/refs/tags/curl-7_54_1.zip
复制代码


  • 参数一:组件源码名(一般命名为:源码名-版本号)。

须知:该名字即相当于对源码的重命名,与直接在网页上点击下载得到的名字不一定相同。如此处直接访问https://github.com/curl/curl/archive/refs/tags/curl-7_54_1.zip,下载得到的文件名为 curl-curl-7_54_1.zip,解压该文件得到的文件为 curl-curl-7_54_1。但 download.sh 在执行下载时,会根据参数一及参数四将下载的文件命名为 curl-7.54.1.zip(命名方式:参数一 + 参数四中的下载类型),解压该文件得到的文件为 curl-7.54.1,即参数一。因此开发人员在开发过程中,对源码进行的一切操作,必须以参数一写的名字为准,如果下载的源码名与参数一写的不一致,请根据上述说明,重命名之后再进行后续开发。

  • 参数二:组件所在路径(将组件源码下载到该目录下)。

  • 参数三:组件使能的标志(用于判断是否下载组件源码,该标志就是组件 Kconfig 文件中的配置项)。

  • 参数四:组件源码的下载地址或获取组件源码的命令(因后面涉及源码校验,推荐优先下载源码压缩包,校验时更加方便快捷)。


须知:在线组件目前支持如下几种下载方式:

  • 下载压缩包:目前仅支持.zip、.tar.gz 类型的压缩包,如:


https://github.com/curl/curl/archive/refs/tags/curl-7_54_1.ziphttps://github.com/curl/curl/archive/refs/tags/curl-7_54_1.tar.gz
复制代码


  • 使用 git 克隆,如:


git clone -b curl-7.54.1 https://github.com/curl/curl.git
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  • 如使用上述方式无法获取源码,可自行编写 shell 脚本完成源码下载,并返回下载结果(成功/失败)。参数四填写调用该脚本的方法即可。

download.sh


下载在线组件源码和补丁文件,进行 sha256sum 校验,校验成功后,将补丁文件打入源码。

components/utility/curl


curl 目录是 curl 组件的源码及其相关文件所在目录。新增组件时,请根据组件功能在 components 目录相应位置下新建组件目录(分为语言类组件 language、媒体类组件 media、工具类组件 utility、安全组件 security 等。而 curl 属于工具类组件,故其位于 utility 目录下)。

命名规范:一般和组件源码同名(不可简写,如 libpng 不可写为 png)或参考业界通用命名。

curl/curl-7.54.1


组件源码,目录名需要与 online_components 文件中的参数保持一致。在线组件由 download.sh 从网上下载获得,不需要将组件源码上传到 Huawei LiteOS 代码仓,只有离线组件的源码需要上传。

src.sha256


文件内容为组件源码的 sha256 校验码。为确保组件的正常使用,需要保证从网上下载的源码与开发组件时使用的源码为同一份。LiteOS 通过对下载的源码进行 sha256 校验来保证为同一份源码。因此,开发组件时需要计算生成源文件的 sha256 校验码,并将其复制到 src.sha256 文件。curl 组件的 src.sha256 的文件内容如下:


7eec2c7f863c17d8586e94255cd0c2934822f1ae3cb40283a892b46e44f93bdf curl-7.54.1.zip
复制代码


生成 sha256 校验码的方法可参考如下命令:

• 如果下载的源码包是压缩包:


sha256sum 参数一.zip > src.sha256 # sha256sum curl-7.54.1.zip > src.sha256
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  • 如果源码包不是压缩包:


find 参数一 -type f -print0 | xargs -0 sha256sum > src.sha256 # find curl-7.54.1 -type f -print0 | xargs -0 sha256sum > src.sha256
复制代码


须知:如果需要在 Windows 中执行以上命令,可以安装 Git 工具,使用 Git 自带的终端即可执行。注意需提前设置 Git 为禁止换行符转换,参考命令 git config --global core.autocrlf input。


注意:

校验码文件采用统一命名 src.sha256,文件名不可修改。

开发组件时,请使用 online_components 文件中的参数四的方式下载源码文件。

src.sha256


源码的补丁文件。该文件采用统一命名 origin.patch,不可修改。在 Huawei LiteOS 上开发组件,建议尽量避免对开源源码直接修改如无法避免(例如:不修改源码无法编译成功,或源码无法直接运行在 Huawei LiteOS 上,则需要适配),则应该将修改内容生成为补丁文件 origin.patch,在后续使用中,采取打补丁的方式修改源码。打补丁时采用 patch -p1 的方式,生成补丁文件时请注意。


origin.patch 补丁文件的生成可参考如下方式:

  • 新建 a、b 目录,将没有被修改的组件源码拷贝到 a 目录下,将修改过后的组件源码拷贝到 b 目录下,目录结构如下:



  • 执行如下命令


diff -Nur a/curl-7.54.1 b/curl-7.54.1 > orinig.patch
复制代码


注意:请确保 origin.patch 文件在本地校验前已经是 unix 格式。因为该文件上传到 LiteOS_Components 仓库时会自动转换为 unix 格式,如果本地校验时不是 unix 格式,会导致该在线组件执行 download.sh 失败。

patch.sha256


源码补丁文件 origin.patch 的校验码文件。该文件采用统一命名 patch.sha256,不可修改。其作用是保证下载的补丁文件正确,文件格式与 src.patch 的要求一致。

Kconfig


components/utility/curl/Kconfig

组件配置文件。通过该文件将组件纳入到 LiteOS 的菜单项界面中管理,编写时可参考已有组件的 Kconfig 文件进行修改。Kconfig 的基本语法可自行搜索或参考官方文档《kconfig-language.txt》。

components/utility/curl/Kconfig 的文件内容及说明如下:


config LOSCFG_COMPONENTS_CURL           # 配置项:一般固定为"LOSCFG_COMPONENTS_目录名"    bool "Enable Curl"                  # bool: 配置项类型; Enable Curl: 配置项提示    select LOSCFG_COMPONENTS_NET_LWIP   # 依赖关系:如依赖其他组件,请指明依赖关系    select LOSCFG_COMPONENTS_FS_FATFS    default n                           # 组件默认是否使能:一般默认不使能    help      Answer y to enable curl.          # 帮助信息:该配置项的说明
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  • 如果组件下还包含其他多个组件,可灵活命名配置项。如 LOSCFG_COMPONENTS_目录名_XXX,但不宜过长。

  • 配置项提示是 menuconfig 菜单项中的显示信息,可理解为配置项的别名。各单词首字母需大写,其余小写(专有名词除外)。

  • 帮助信息的首字母大写,其余小写(专有名词除外),同时要有结束符。

  • 缩进请使用空格,不得使用 tab 键。

上级目录中的 Kconfig


新增组件时,除了需要在本级组件目录下新建本组件的 Kconfig 文件,还需要修改上级目录下的 Kconfig 文件。该文件用于调用下一级子目录中的 Kconfig,可参考该文件中的其他组件进行修改。

components/utility/Kconfig 文件内容如下,其包含了 utility 目录下所有组件的 Kconfig 文件。


menu "Utility" # 菜单项
source "components/utility/bidireference/Kconfig"
source "components/utility/curl/Kconfig" # 本次新增的内容
source "components/utility/freetype/Kconfig"
source "components/utility/iconv/Kconfig"
source "components/utility/iniparser/Kconfig"
source "components/utility/json-c/Kconfig"
source "components/utility/libxml2/Kconfig"
endmenu
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.mk 文件


.mk 用于导出组件的对外头文件,供其他组件或模块调用本组件中的 API。为避免头文件关系混乱,Huawei LiteOS 使用.mk 文件管理和限制组件对外头文件,并通过各目录下的.mk 文件将组件的对外接口层层导出,最终所有组件的头文件通过 components.mk 对外提供。


新增组件时一般涉及的.mk 文件为:

  • 在新增组件目录下新建本组件的.mk 文件,可参考已有组件的.mk 文件。

  • 修改上级目录下的.mk 文件,可参考该文件中的其他组件进行修改。

如 curl.mk 与 utility.mk:


####################### curl.mk的内容如下 ########################CURL_VERSION=curl-7.54.1   # 组件版本COMPONENTS_CURL_INCLUDE := \    -I $(LITEOSTOPDIR)/components/utility/curl/$(CURL_VERSION)/include \    -I $(LITEOSTOPDIR)/components/utility/curl/$(CURL_VERSION)/src##################### utility.mk的内容如下 #######################ifeq ($(LOSCFG_COMPONENTS_CURL), y)                       # 只有组件已使能,才执行以下操作include $(LITEOSTOPDIR)/components/utility/curl/curl.mk   # 调用子目录下其他组件的.mk文件COMPONENTS_UTILITY_INCLUDE += $(COMPONENTS_CURL_INCLUDE)  # 导出该组件对外开放的头文件endif
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文件规范及说明:

  • CURL_VERSION:组件版本宏定义,一般命名为源码名_VERSION。

  • COMPONENTS_CURL_INCLUDE:头文件宏定义,一般命名为 COMPONENTS_源码名_INCLUDE。

  • 一般在组件的上级目录.mk 文件中,调用具体组件的.mk 文件时必须有条件限制,只有组件被使能的情况下才允许调用组件的.mk 文件。

  • 如需缩进,统一缩进四个空格,注意不得使用 tab 键。

Makefile


components/utility/curl/Makefile 组件化编译文件。通过该文件将组件加入到 Huawei LiteOS 的组件化编译框架中。新增组件时需要在组件目录下新建该文件以实现组件编译,可参考已有组件的 Makefile 文件。components/utility/curl/Makefile 文件内容如下:


include $(LITEOSTOPDIR)/config.mkinclude $(LITEOSTOPDIR)/components/net/lwip/lwip.mkinclude $(LITEOSTOPDIR)/components/utility/curl/curl.mkMODULE_NAME := $(notdir $(CURDIR))      # $(notdir $(CURDIR)) 等价于 curlLOCAL_SRCS_y :=LOCAL_DIRS_y :=LOCAL_DIRS_y += $(CURL_VERSION)/libLOCAL_DIRS_y += $(CURL_VERSION)/lib/vauthLOCAL_DIRS_y += $(CURL_VERSION)/lib/vtlsLOCAL_DIRS_y += $(CURL_VERSION)/srcLOCAL_INCLUDE := $(LWIP_INCLUDE)LOCAL_INCLUDE += \    -I $(LITEOSTOPDIR)/components/utility/curl/$(CURL_VERSION)/lib \    -I $(LITEOSTOPDIR)/components/utility/curl/$(CURL_VERSION)/include \    -I $(LITEOSTOPDIR)/components/utility/curl/$(CURL_VERSION)/srcLOCAL_SRCS_y += $(foreach dir, $(LOCAL_DIRS_y), $(wildcard $(dir)/*.c))LOCAL_SRCS   = $(LOCAL_SRCS_y)LOCAL_EXT_FLAG := -Wno-error -Wno-implicit-function-declaration -Wno-unused-variableCURL_DEFS = \    -D HAVE_CONFIG_H \    -D BUILDING_LIBCURLLOCAL_FLAGS := $(LOCAL_INCLUDE) $(CURL_DEFS) $(LOCAL_EXT_FLAG)include $(MODULE)
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下面对几个重要参数进行说明(部分参数不是每个 Makefile 都必须的,请根据实际需求选择写/不写):

  • include $(LITEOSTOPDIR)/config.mk:引入 Huawei LiteOS 系统的宏定义,所有 Makefile 都需要引用该文件。

  • MODULE_NAME:模块名,编译生成的静态链接库的名称就是模块名。例如这里模块名为 curl,那么生成的静态链接库就是 libcurl.a。在 bsp.mk 文件中需要增加新组件的库文件的链接,请参考 bsp.mk 文件中已有组件的链接进行修改。


注意:如果组件名本身是以 lib 开头的,模块名中不需要体现 lib,如 libpng 应写为 MODULE_NAME := png,而不应写为 MODULE_NAME := libpng,避免生成的静态库文件名为 liblibpng.a。

  • LOCAL_INCLUDE:编译需要用到的头文件集合。

  • LOCAL_SRCS:本模块需要参与编译的所有除头文件以外的源文件。

  • LOCAL_EXT_FLAG:本模块的编译参数集合(非必须)。

  • CURL_DEFS:本模块编译需要用到的宏定义集合(非必须)。

  • 如需缩进,统一缩进四个空格,注意不得使用 tab 键。

上级目录中的 Makefile


该文件用于调用下一级子目录中的 Makefile,components/utility/Makefile 文件内容如下:


include $(LITEOSTOPDIR)/config.mkMODULE_$(LOSCFG_COMPONENTS_BIDIREFERENCE) += bidireferenceMODULE_$(LOSCFG_COMPONENTS_CURL) += curl                    # 本次新增的内容MODULE_$(LOSCFG_COMPONENTS_FREETYPE) += freetypeMODULE_$(LOSCFG_COMPONENTS_ICONV) += iconvMODULE_$(LOSCFG_COMPONENTS_INIPARSER) += iniparserMODULE_$(LOSCFG_COMPONENTS_JSON_C) += json-cMODULE_$(LOSCFG_COMPONENTS_LIBXML2) += libxml2include $(MODULE)
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LOSCFG_COMPONENTS_CURL 是组件 Kconfig 文件中的配置项,MODULE_$(LOSCFG_COMPONENTS_CURL)表示只有使能了组件后,才编译 curl 组件。

组件 demo


原则上每个组件都应提供一个参考 demo,demo 必须自研,禁止直接拷贝网络上的代码。每个 demo 只允许提供一个对外接口,统一在 demo_entry.c 文件中进行调用。

bsp.mk


Huawei LiteOS 采用组件化编译框架,每个组件或 demo 编译完成后会在 out 目录下生成相应的静态库文件。因 Windows 平台无法自动链接静态库文件,因此需要在 bsp.mk 文件中进行手动链接。如新增链接 curl 组件和 demo 的静态库文件:


ifneq ($(OS), Linux)    ifeq ($(LOSCFG_COMPONENTS_CURL), y)        LITEOS_BASELIB += -lcurl        # curl是组件的模块名    endif    ifeq ($(LOSCFG_DEMOS_CURL), y)        LITEOS_BASELIB += -lcurl_demo   # curl_demo是组件demo的模块名    endifendif
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demo_entry.c


所有 demo 的入口。demo 完成后,统一在该文件的 DemoEntry 函数中调用。


#ifdef LOSCFG_DEMOS_CURL#include "curl_demo.h"#endifVOID DemoEntry(VOID){#ifdef LOSCFG_DEMOS_CURL    CurlDemoTask();#endif}
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注意:必须以 #include 头文件的方式调用函数,禁止使用 extern 的方式。

在线组件下载流程

Linux 平台


下载 LiteOS 代码仓。在 Huawei LiteOS 源码根目录下执行 make menuconfig 命令后会自动调用 download.sh 脚本。该脚本读取 online_components 文件的内容以获取组件下载信息,判断组件是否被使能。如果组件已经使能,继续判断组件源码是否存在。如不存在则下载组件源码、origin.patch、src.sha256 和 patch.sha256,通过.sha256 文件判断下载的组件源码及 origin.patch 文件是否正确。正确则打入 patch,完成在线组件的下载流程。


注意:如果想要重新下载组件源码和补丁,需要在本地删除已有源码和补丁文件。同时,在脚本运行过程中,如果被外部信号强制中断,如 ctrlz、ctrlc 等,可能会导致下载流程失败,请及时清理此次下载中残留文件。

Windows 平台


在 HUAWEI LiteOS Studio 开发工具中,完成工程配置——>组件配置后,会自动调用 download.sh 文件,其余逻辑与 Linux 平台一致。

测试组件


完成组件开发的全部工作后,需要对组件进行测试,确保在线组件下载流程执行通过。

提交代码


组件测试通过后,即可将代码提交到 Huawei LiteOS 的各代码仓,代码提交的要求如下:

  • 在线组件不需要提交组件源码。

  • origin.patch、src.sha256 和 patch.sha256 提交到 LiteOS_Components 仓库下的对应目录(目录结构需与开发时的目录结构保持一致。例如 curl 的这些文件,应置于该仓库的 components/utility/curl 目录下)。对于离线组件,不需要 src.sha256 文件。

  • 其余文件提交到 LiteOS 仓库。

须知:代码提交流程请参考 LiteOS 代码 &文档贡献指南。

https://gitee.com/LiteOS/LiteOS/blob/master/doc/LiteOS_Contribute_Guide.md

结语


未来我们还会持续新增更多组件、开发板、架构、特性等。

感谢您的阅读,有任何问题、建议,都可以留言给我们,让我们一起进步:

https://gitee.com/LiteOS/LiteOS/issues

为了更容易找到“LiteOS”代码仓,建议访问https://gitee.com/LiteOS/LiteOS,关注“ Watch”、点赞“Star”、并“Fork”到自己账号下,如下图。



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提供全面深入的云计算技术干货 2020.07.14 加入

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