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[文章]移植鸿蒙系统到STM32L476RG_NUCLEO开发板的一点小经验

死龙
2020-11-12 11:22:10
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鸿蒙系统HarmonyOS鸿蒙OS
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  1. https://gitee.com/walker2048/hmos_iot
复制代码
目前移植STM32L476的相关代码已上传在gitee，有兴趣的同学可以自行下载研究。
编译命令为 python build.py stm32l476rg_nucleo

移植鸿蒙的建议：
一步一步来，别想一口吃成胖子，给自己定计划。  
多看源码以及编译日志，多想，多动手 。
源码既是文档，别想着百度或者google能帮你直接解决问题。
修改完代码后，完成了小部分功能的，也要及时提交git。

1、第一步肯定是创建厂商文件夹
     首先按移植LiteOS教程里的说明，使用CubeMX工具生成makefile格式的项目（包含了stm32l4xx标准hal库和ll库实现代码及makefile），并把项目文件复制到vendor/st/stm32l4xx目录里。
这就是2020-11-06日  dbbaf5f  这个提交所包含的内容
然后在该目录执行命令  make > build.log，这样一是测试代码是否能正常编译，二是可以把stm官方提供的makefile实际执行指令信息存储到build.log文件里，方便以后修改gn系统的编译配置时做参考用。

2、第二步，配置编译环境及组件。
     根据以往阅读makefile和嵌入式开发经验，应该先确定编译工具链。不同硬件架构，需要的编译工具链并不一样，哪怕是一个最简单的helloworld，也没办法实现同一个bin文件，能在不同架构的硬件上直接运行。目前鸿蒙2.0配置好的两套编译工具（主要是gcc），并不能完成stm32的编译工作。
     打开build/lite/toolchain/目录，复制gcc.gni文件的内容到arm_none_eabi_gcc.gni，并将第14行的ohos_kernel_type （内核类型） 修改成liteos_m，并将15行的ohos_build_compiler_prefix 设置为正确的gcc工具前缀arm-none-eabi。其他内容暂时没动，然后根据其他开发板的设置，又复制粘贴了一遍各种配置，例如
  1. build/lite/config/boards/stm32l476rg_nucleo.gni
复制代码
等等配置先抄一遍hi3861的，期间各种尝试使用编译命令python build.py stm32l476rg_nucleo，直到不再提示找不到stm32l476rg_nucleo目标板，进入下一个确认工具链环节为止。
这一环节中，比较重要的应该是build/lite/product/stm32l476rg_nucleo.json文件，该文件定义了目标板名称，编译工具链，内核等等重要信息。

当编译命令提示arm-none-eabi-gcc不是OHOS的编译器时，我也楞了一会儿。翻了build目录下各种配置也找不到对应配置时，我就放弃找配置了。直接在VScode中全局搜索包含not OHOS compiler字段的文件，最终在build/lite/config.py的124行和158行找到了对应判断语句，并增加了arm-none-eabi-gcc的判断语句。

随后测试编译时，又发现编译脚本会针对ohos_kernel_type 进行各种优化和设置。没办法，就只能搜索ohos_kernel_type == "liteos_riscv"，并将对应脚本一一修改
。涉及到的文件也很多，详细请看gitee上的变更记录。

最终各组件的配置判断语句没问题了，能顺利进入到编译状态，出现类似以下信息了

  2. === start build ===

  4. Done. Made 39 targets from 41 files in 648ms
  5. ninja: Entering directory `/mnt/out/stm32l476rg_nucleo'
  6. [1/112] cross compiler obj/applications/sample/wifi-iot/app/demolink/helloworld.o
  7. [2/112] AR libs/libdemolink.a
复制代码
也就是说能出现[1/112]之类的，恭喜你，编译配置已经完成了80%了。期间还删除了大量容易出现问题的组件，例如wifi功能等等一堆组件。

3、调整头文件配置
    为了减少以后找文件找目录头疼，我在源码目录新建了一个include文件夹，并将疑似应该从厂商目录中提取出来的头文件放在该目录的hal目录下，并将难以解决的头文件错误组件去掉，不编译对应组件。
     最终编译命令都顺利通过了，只差最后一步生成elf和bin文件了。

4、根据原厂makefile修改和调整编译细节
     重头戏是此文件build/lite/toolchain/arm_none_eabi_gcc.gni
     查看原厂makefile的build.log文件，可以看出编译过程为
     .c文件=>.o文件，然后.S文件=>.o文件，然后将所有的.o文件以及
STM32L476RGTx_FLASH.ld文件一起链接成elf文件。最后再由elf文件生成bin和hex。
     多次尝试修改后，最终调整为以下内容
  1. template("gcc_toolchain") {
  2.     toolchain(target_name) {
  3.         assert(defined(invoker.cc), "gcc toolchain must specify a "cc" value")
  4.         assert(defined(invoker.cxx), "gcc toolchain must specify a "cxx" value")
  5.         assert(defined(invoker.ld), "gcc toolchain must specify a "ld" value")
  6.         assert(defined(invoker.ar), "gcc toolchain must specify a "ar" value")
  7.         assert(defined(invoker.as), "clang toolchain must specify a "as" value")
  8.         assert(defined(invoker.cp), "clang toolchain must specify a "cp" value")
  9.         
  10.         ar = invoker.ar
  11.         as = invoker.as
  12.         cc = invoker.cc
  13.         cxx = invoker.cxx
  14.         ld = invoker.ld
  15.         cp = invoker.cp

  17.         need_strip = false
  18.         if(defined(invoker.strip)) {
  19.             strip = invoker.strip
  20.             need_strip = true
  21.         }

  23.         if (defined(invoker.extra_ldflags) && invoker.extra_ldflags != "") {
  24.           extra_ldflags = ""
  25.         } else {
  26.           extra_ldflags = ""
  27.         }

  29.         tool("cc") {
  30.             command = "$cc -c {{cflags}} {{defines}} {{include_dirs}} {{cflags_c}} " +
  31.                      # "-MMD -MP -MF‘{{source_out_dir}}/{{source_name_part}}.d’ " +
  32.                      # "-Wa,-a,-ad,-alms={{source_out_dir}}/{{source_name_part}}.lst " +
  33.                       "{{source}} -o {{output}}"
  34.             depsformat = "gcc"
  35.             description = "cross compiler {{output}}"
  36.             outputs = [
  37.                 "{{source_out_dir}}/{{source_name_part}}.o",
  38.             ]
  39.         }
  40.         tool("cxx") {
  41.             depfile = "{{output}}.d"
  42.             command = "$cxx -c {{cflags}} {{defines}} {{include_dirs}} {{cflags_c}} " +
  43.                      # "-MMD -MP -MF‘{{source_out_dir}}/{{source_name_part}}.d’ " +
  44.                      # "-Wa,-a,-ad,-alms={{source_out_dir}}/{{source_name_part}}.lst " +
  45.                       "{{source}} -o {{output}}"
  46.             depsformat = "gcc"
  47.             description = "CXX {{output}}"
  48.             outputs = [
  49.                 "{{source_out_dir}}/{{target_output_name}}.{{source_name_part}}.o",
  50.             ]
  51.         }
  52.         tool("asm") {
  53.             depfile = "{{output}}.d"
  54.             command = "$as -c {{cflags}} {{defines}} {{include_dirs}} {{asmflags}} {{source}} {{cflags_c}} " +
  55.                       "-o {{output}}"
  56.             depsformat = "gcc"
  57.             description = "cross compiler {{output}}"
  58.             outputs = [
  59.                 "{{source_out_dir}}/{{source_name_part}}.o"
  60.             ]
  61.         }
  62.         tool("alink") {
  63.             outfile = "{{output_dir}}/{{target_output_name}}{{output_extension}}"
  64.             rspfile = "{{output}}.rsp"
  65.             rspfile_content = "{{inputs}}"
  66.             command = "$ar cr {{output}} @"$rspfile""

  68.             description = "AR {{output}}"
  69.             outputs = [
  70.                 outfile
  71.             ]

  73.             default_output_dir = "{{root_out_dir}}/libs"
  74.             default_output_extension = ".a"
  75.             output_prefix = "lib"
  76.         }
  77.         tool("link") {
  78.             outfile = "{{output_dir}}/bin/{{target_output_name}}.elf"
  79.             rspfile = "$outfile.rsp"
  80.             command = "$ld {{inputs}} {{ldflags}} $extra_ldflags -specs=nano.specs " +
  81.             # set ld file patch in vendor path
  82.                       "-lc -lm -lnosys {{libs}} -Wl,-Map={{target_output_name}}.map,--cref " +
  83.                       "-Wl,--gc-sections -o $outfile "
  84.             if(need_strip) {
  85.                 command += "&& $cp -O binary -S $outfile {{output_dir}}/bin/{{target_output_name}}.bin"
  86.             }

  88.             description = "LINK $outfile"
  89.             default_output_dir = "{{root_out_dir}}"
  90.             rspfile_content = "{{inputs}}"
  91.             outputs = [
  92.                 outfile
  93.             ]
  94.         }
  95.         tool("stamp") {
  96.             if (host_os == "win") {
  97.                 command = "cmd /c type nul > "{{output}}""
  98.             } else {
  99.                 command = "/usr/bin/touch {{output}}"
  100.             }
  101.             description = "STAMP {{output}}"
  102.         }
  103.         tool("copy") {
  104.             command = "$cp -O binary -S {{source}} {{output}}.bin && echo $strip"
  105.             description = "COPY {{source}} {{output}}"
  106.         }
  107.     }
复制代码

同时在stm32l4xx/Src/BUILD.gn文件中添加ldflags，实现ld文件在厂商文件内设置。

  1.     ldflags = [
  2.       "-T",
  3.       "../../vendor/st/stm32l4xx/STM32L476RGTx_FLASH.ld"
  4.     ]
复制代码

最终，顺利生成了elf文件，bin文件以及hex文件。
其实gn配置相对来说，命令行的提示，以及配置的可读性都是相当不错的。还是建议大家多动手，多看，多想。




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