自4月底開(kāi)始，鴻蒙2.0系統(tǒng)便迎來(lái)公測(cè)，6月2日將舉行鴻蒙操作系統(tǒng)以及華為全場(chǎng)景新品發(fā)布會(huì)，屆時(shí)會(huì)正式推出鴻蒙OS穩(wěn)定版。
針對(duì)華為發(fā)布的鴻蒙系統(tǒng)，網(wǎng)上評(píng)論褒貶不一，有吹捧的，有無(wú)腦黑的。
在這里一口君就不做評(píng)價(jià)了，但是有2點(diǎn)：
- 對(duì)任何一個(gè)新興事物，我們都要保持最旺盛的求知欲，
- 在自己沒(méi)有親自實(shí)踐就妄下評(píng)論的行為是缺乏智慧和不負(fù)責(zé)任的。
廢話不多說(shuō)，讓我們一起搭建一個(gè)鴻蒙的運(yùn)行環(huán)境，來(lái)一窺神秘的鴻蒙。
一、HarmonyOS 簡(jiǎn)介
HarmonyOS鴻蒙操作系統(tǒng)，是面向萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的全場(chǎng)景分布式操作系統(tǒng)。OpenHarmony在傳統(tǒng)的單設(shè)備系統(tǒng)能力的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地提出了基于同一套系統(tǒng)能力、適配多種終端形態(tài)的理念，支持多種終端設(shè)備上運(yùn)行，第一個(gè)版本支持128K~128M設(shè)備上運(yùn)行，目前已發(fā)布2.0版本。
基于鴻蒙開(kāi)發(fā)的方式有兩個(gè)方向：面向應(yīng)用開(kāi)發(fā)（應(yīng)用層）和面向設(shè)備開(kāi)發(fā)（內(nèi)核層、驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)）。
本文將基于使用鴻蒙操作系統(tǒng)的子內(nèi)核LiteOS做設(shè)備開(kāi)發(fā)，帶領(lǐng)大家一步步揭開(kāi)鴻蒙的神秘面紗，看看它到底像不像網(wǎng)傳的那么牛掰。
二、Huawei LiteOS 介紹
Huawei LiteOS 是華為自研、開(kāi)源的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，ARM、RISC-V等主流的CPU架構(gòu)，以輕量級(jí)低功耗，快速啟動(dòng)，互聯(lián)互通，安全等關(guān)鍵能力，為開(kāi)發(fā)者提供 “一站式” 完整軟件平臺(tái)，有效降低開(kāi)發(fā)門(mén)檻、縮短開(kāi)發(fā)周期。
LiteOS既可以作為一款RTOS運(yùn)行在資源受限的MCU上，也可以作為HarmonyOS的子內(nèi)核運(yùn)行在資源豐富的SOC平臺(tái)上。根據(jù)硬件的資源情況，LiteOS又可以分為L(zhǎng)iteOS-A（內(nèi)存≥1M） 和LiteOS-M（內(nèi)存≥128KB）。
1. LiteOS-A 簡(jiǎn)介
OpenHarmony LiteOS-A內(nèi)核是基于Huawei LiteOS內(nèi)核演進(jìn)發(fā)展的新一代內(nèi)核，是面向IoT領(lǐng)域構(gòu)建的輕量級(jí)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。新增了豐富的內(nèi)核機(jī)制、更加全面的POSIX標(biāo)準(zhǔn)接口以及統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)框架HDF（OpenHarmony Driver Foundation）等，為設(shè)備廠商提供了更統(tǒng)一的接入方式，為OpenHarmony的應(yīng)用開(kāi)發(fā)者提供了更友好的開(kāi)發(fā)體驗(yàn)。
OpenHarmony LiteOS-A內(nèi)核架構(gòu)圖
2. LiteOS-M 簡(jiǎn)介
OpenHarmony LiteOS-M內(nèi)核是面向IoT領(lǐng)域構(gòu)建的輕量級(jí)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)內(nèi)核，具有小體積、低功耗、高性能的特點(diǎn)，其代碼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要包括內(nèi)核最小功能集、內(nèi)核抽象層、可選組件以及工程目錄等，分為硬件相關(guān)層以及硬件無(wú)關(guān)層，硬件相關(guān)層提供統(tǒng)一的HAL（Hardware Abstraction Layer）接口，提升硬件易適配性，不同編譯工具鏈和芯片架構(gòu)的組合分類，滿足AIoT類型豐富的硬件和編譯工具鏈的拓展。
OpenHarmony LiteOS-M內(nèi)核架構(gòu)圖
這里我們選擇LiteOS-A，在QEMU上運(yùn)行（不用硬件開(kāi)發(fā)板，只需要一臺(tái)電腦，方便你驗(yàn)證），通過(guò)一步步搭建起基本的開(kāi)發(fā)環(huán)境，讓你也體驗(yàn)一把鴻蒙開(kāi)發(fā)的樂(lè)趣！
三、準(zhǔn)備工作
下面列出的內(nèi)容，就是我們需要準(zhǔn)備的工具，這是一套基于windows搭建的開(kāi)發(fā)環(huán)境，點(diǎn)擊它們你可以直接下載，也可以通過(guò)后臺(tái)回復(fù)LiteOS，獲取完整工具鏈的壓縮包。東西有點(diǎn)多，請(qǐng)耐心操作。
關(guān)于ARM GCC 、 GNU Make、中文語(yǔ)言包，鏈接跳轉(zhuǎn)的是一段腳本語(yǔ)言，直接復(fù)制到桌面建一個(gè)文本文件粘貼進(jìn)里面，然后保存退出，將.txt后綴改成.bat，點(diǎn)擊運(yùn)行即可完成安裝（如果你覺(jué)得麻煩，可以在后臺(tái)獲取完整的工具鏈）。
下載好所有工具以后，我們就可以配置開(kāi)發(fā)環(huán)境了。
四、配置環(huán)境
1. 安裝HUAWEI LiteOS Studio
安裝前請(qǐng)注意：當(dāng)前HUAWEI LiteOS Studio當(dāng)前只提供Windows 10 64 位操作系統(tǒng)上的安裝版本，如果你的系統(tǒng)是32位或者其他系統(tǒng)，可能無(wú)法安裝IDE。
雙擊HUAWEI-LiteOS-Studio-Setup-x64-X.XX.X.exe，依照屏幕提示，安裝HUAWEI LiteOS Studio集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。
接受許可協(xié)議
需要閱讀并接受許可協(xié)議，才可以繼續(xù)安裝。選中我接受協(xié)議(A)，點(diǎn)擊下一步。
選擇目標(biāo)位置
使用默認(rèn)，或者設(shè)置程序的安裝位置，點(diǎn)擊下一步。
選擇快捷方式
推薦全部勾選，在桌面上使用快捷方式，或在資源管理器文件夾內(nèi)右鍵菜單，均可以快速打開(kāi)程序HUAWEI LiteOS Studio。點(diǎn)擊下一步。
安裝準(zhǔn)備就緒
點(diǎn)擊安裝按鈕執(zhí)行安裝即可。
安裝完成后，界面如下：
可選：HUAWEI LiteOS Studio不提供常用工具、常用擴(kuò)展的預(yù)置，需要用戶自行下載，如用戶本地已安裝，可忽略此步驟。但這里有已點(diǎn)要注意，IDE是基于VsCode開(kāi)發(fā)的，滯后通用型的VsCode版本，因此許多組件可能無(wú)法正常使用，你需要下載對(duì)應(yīng)VsCode版本的組件才能正常安裝。
2. 安裝git工具
一般使用新建工程功能下載SDK，需要git for windows工具的支持。根據(jù)上文提供的連接下載git，并按安裝向?qū)瓿勺钚掳?code>git for windows的安裝。通常我們需要安裝git，用于更新SDK和對(duì)版本進(jìn)行管理控制。
3. 安裝arm-none-eabi軟件
開(kāi)源LiteOS工程使用ARM GCC編譯器進(jìn)行編譯，需要安裝編譯器軟件。 下載bat文件以后，點(diǎn)擊運(yùn)行，軟件將默認(rèn)保存到C:\Users\<UserName>\.huawei-liteos-studio\tools\arm-none-eabi目錄。
注意：本文提供的下載程序下載GNU Arm Embedded Toolchain，是基于官網(wǎng)提供的bat程序，需要先安裝git for windows工具，并加入環(huán)境變量。
4. 安裝Make構(gòu)建軟件
開(kāi)源LiteOS工程使用Makefile文件組織編譯和鏈接程序，需要安裝GNU Make工具。下載bat文件以后，點(diǎn)擊運(yùn)行，軟件將默認(rèn)保存到C:\Users\<UserName>\.huawei-liteos-studio\tools\build目錄。
注意：本文提供的下載程序下載GNU Make，是基于官網(wǎng)提供的bat程序，需要先安裝git for windows工具，并加入環(huán)境變量。
5. 安裝JLink仿真器軟件
如果開(kāi)發(fā)板使用JLink仿真器，則根據(jù)情況安裝JLink軟件。從上文提供的導(dǎo)航鏈接下載，并按安裝向?qū)瓿勺钚掳?code>JLink的安裝。建議將JLink.exe所在目錄加入PATH環(huán)境變量（雖然我們這里基于QEMU運(yùn)行LiteOS，但保不齊你以后用開(kāi)發(fā)板做開(kāi)發(fā)，所以還是要安裝好）。
6. 中文語(yǔ)言包安裝
安裝中文語(yǔ)言包擴(kuò)展vscode-language-pack-zh-hans，可以獲得更好的交互體驗(yàn)。HUAWEI LiteOS Studio默認(rèn)不預(yù)置中文語(yǔ)言包，因此界面默認(rèn)顯示為英文,需要自行安裝。
下載bat文件以后，點(diǎn)擊運(yùn)行，軟件將默認(rèn)保存到C:\Users\<UserName>\.huawei-liteos-studio\extensions\extension-collections目錄。
在IDE 活動(dòng)欄中，打開(kāi)擴(kuò)展視圖，點(diǎn)擊更多操作...，在彈出的菜單中選擇從 VSIX 安裝，然后指定擴(kuò)展文件的路徑，即可完成安裝。
注意：通過(guò)本文提供的下載程序下載中文語(yǔ)言包，需要先安裝git for windows工具，并加入環(huán)境變量。
中文語(yǔ)言包使能：
步驟 1 安裝完成后，通過(guò)點(diǎn)擊菜單欄中的查看->命令面板調(diào)出命令輸入界面
步驟 2 在命令輸入框中輸入Configure Display Language，回車，選擇需要切換的語(yǔ)言（en、zh-cn等），彈出重啟IDE完成配置的提示窗口，點(diǎn)擊重啟，即可完成語(yǔ)言切換
7. 安裝QEMU
Qemu是一套由FabriceBellard編寫(xiě)的以GPL許可證的模擬處理器，在GNU/Linux平臺(tái)上使用廣泛,也支持在X86環(huán)境上運(yùn)行。有關(guān)Qemu的介紹可參考其github社區(qū)內(nèi)容。HUAWEI LiteOS Stduio使用Qemu的realview-pbx-a9開(kāi)發(fā)板來(lái)模擬運(yùn)行LiteOS開(kāi)源工程。本文主要介紹Windows下如何基于Qemu運(yùn)行LiteOS。
由于我們使用QEMU來(lái)運(yùn)行LiteOS-A，所以必須安裝這個(gè)軟件。從上文提供的導(dǎo)航鏈接下載它，并按照安裝向?qū)瓿勺钚掳?code>QEMU的安裝。建議將QEMU所在bin目錄加入PATH環(huán)境變量。
五、快速搭建工程
這一部分將基于HUAWEI LiteOS Stduio和QEMU來(lái)演示如何新建工程、編譯、燒錄、串口調(diào)試、GDB圖形化單步調(diào)測(cè)等功能。
關(guān)于如何創(chuàng)建工程，HUAWEI LiteOS文檔中心給出了豐富的教程，這里為了方便大家一口氣學(xué)會(huì)，就再贅述一遍，省去大家重新打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)的功夫。
1. 新建工程（可選）
注意：當(dāng)本地已有工程/源碼時(shí)，無(wú)需再新建工程，直接進(jìn)入下一步打開(kāi)工程。
先點(diǎn)擊左側(cè)的Liteos studio圖標(biāo)
，彈出側(cè)邊欄，通過(guò)點(diǎn)擊新建工程圖標(biāo)
，打開(kāi)新建工程界面。在使用HUAWEI LiteOS Studio新建realview-pbx-a9工程時(shí)，需要聯(lián)網(wǎng)，確保可以訪問(wèn)開(kāi)源LiteOS。如果聯(lián)網(wǎng)需要代理，請(qǐng)?zhí)崆芭渲煤么恚駝t新建工程會(huì)失敗。配置代理方法參考官網(wǎng)文檔中心的常見(jiàn)問(wèn)題章節(jié)。同時(shí)，需要確保本地已安裝git for windows工具。
步驟 1 在工程名稱中填入自定義的工程名
步驟 2 在工程目錄中填入或選擇工程存儲(chǔ)路徑，路徑名中不要包含中文、空格、特殊字符等
步驟 3 選擇SDK版本號(hào)，當(dāng)前QEMU工程被維護(hù)在https://gitee.com/，支持最新版本master分支
步驟 4 在開(kāi)發(fā)板信息表點(diǎn)選開(kāi)發(fā)板所在行，目前默認(rèn)提供STM32F429IG、STM32F769NI、STM32L431RC、STM32F103ZE、STM32F072RB、STM32F407ZG、realview-pbx-a9七種開(kāi)發(fā)板
點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，后臺(tái)將下載并保存所選目標(biāo)板的SDK，等待下載完成后會(huì)在一個(gè)新窗口中自動(dòng)打開(kāi)新建的工程。按照?qǐng)D示填寫(xiě)工程信息，選擇QEMU虛擬開(kāi)發(fā)板。
步驟 1 點(diǎn)擊工具欄上的工程設(shè)置圖標(biāo)
，打開(kāi)工程配置界面
步驟 2 點(diǎn)擊目標(biāo)板，選取當(dāng)前工程對(duì)應(yīng)的開(kāi)發(fā)板，，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕
進(jìn)行保存
3. 組件配置(可選)
如需對(duì)LiteOS開(kāi)放可配置的組件與屬性進(jìn)行使能，而不是僅使用默認(rèn)的配置，用戶可以點(diǎn)擊工程配置界面上的組件配置，在左側(cè)的選擇組件中點(diǎn)擊想要使能或修改的組件，在右側(cè)的組件屬性欄勾選需要使能的組件，或更改組件屬性值，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕
保存。。
avatar 4. 編譯配置-編譯代碼
步驟 1 點(diǎn)擊工程配置界面上的編譯器
avatar
步驟 2 編譯器類型選擇arm-none-eabi
步驟 3 編譯器目錄需要自行下載GNU Arm Embedded Toolchain編譯交叉工具鏈，已提供默認(rèn)路徑。通過(guò)本站提供的自動(dòng)下載程序，arm-none-eabi編譯器就會(huì)安裝到該路徑下。用戶也可自行指定安裝目錄，點(diǎn)擊圖標(biāo)
設(shè)置為arm-none-eabi-gcc.exe所在路徑
步驟 4 Make構(gòu)建器需要我們自行下載Make.exe構(gòu)建工具，已提供默認(rèn)路徑。通過(guò)本文提供的自動(dòng)下載程序，Make.exe構(gòu)建工具就會(huì)安裝到該路徑下。用戶也可自行指定安裝目錄，點(diǎn)擊圖標(biāo)
設(shè)置為make.exe所在路徑
步驟 5 Makefile腳本路徑已填入默認(rèn)值，也可以自行更改。在工程根目錄下的Makefile文件上點(diǎn)擊右鍵->設(shè)置為Makefile文件，或點(diǎn)擊圖標(biāo)
進(jìn)行自定義設(shè)置，也可使用
按鈕自動(dòng)搜索腳本文件
步驟 6 Make參數(shù)已填入默認(rèn)值，也可自行修改
步驟 7 配置好后點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕
進(jìn)行保存
步驟 8 點(diǎn)擊工具欄上的編譯圖標(biāo)
開(kāi)始編譯，也可以點(diǎn)擊重新構(gòu)建圖標(biāo)
進(jìn)行清理和重新編譯
編譯成功的截圖示例如下：
清理編譯輸出的截圖示例如下：
點(diǎn)擊編譯按鈕，執(zhí)行編譯，編譯成功截圖如下：
進(jìn)入燒錄器界面，燒錄方式選擇Simulator，燒錄器目錄選擇qemu-system-arm.exe所在目錄，燒錄文件選擇out/realview-pbx-a9目錄下的Huawei_LiteOS.bin文件，界面配置示例截圖如下：
點(diǎn)擊燒錄按鈕
，仿真開(kāi)啟成功后進(jìn)入交互界面，截圖如下(在IDE下方的終端面板)：
如果沒(méi)有成功運(yùn)行，請(qǐng)檢查是否安裝好QEMU，并把其目錄添加到環(huán)境變量中，同時(shí)檢查是否編譯成功，有無(wú)生成bin文件。
進(jìn)入調(diào)試器界面，調(diào)試器選擇Simulator，調(diào)試器目錄選擇qemu-system-arm.exe所在目錄，GDB目錄選擇arm-none-eabi-gdb.exe 可執(zhí)行文件路徑選擇out/realview-pbx-a9目錄下的Huawei_LiteOS.elf文件，界面配置示例截圖如下：
點(diǎn)擊debug按鈕
，執(zhí)行qemu仿真，仿真開(kāi)啟成功后進(jìn)入交互界面，截圖如下：
注意：這里燒錄進(jìn)QEMU仿真，和進(jìn)行debug運(yùn)行，并不能夠同步執(zhí)行，也就是說(shuō)不可以同步調(diào)試，因?yàn)闊涍M(jìn)QEMU的是bin文件，而仿真使用的是elf文件。
到這里，你已經(jīng)從成功將鴻蒙內(nèi)核LiteOS-A運(yùn)行起來(lái)了！
文中用到的所有安裝包，可以關(guān)注公眾號(hào)：一口Linux，
后臺(tái)回復(fù)LiteOS，獲取。