【OpenHarmony技術(shù)峰會】生態(tài)與互聯(lián)分論壇 | 連志安：指令集架構(gòu)適配OpenHarmony

在2月25日剛剛圓滿閉幕的首屆開放原子開源基金會OpenHarmony技術(shù)峰會（2023）生態(tài)與互聯(lián)分論壇上，潤和軟件旗下子公司江蘇潤開鴻數(shù)字科技有限公司（簡稱：潤開鴻）生態(tài)技術(shù)總監(jiān)連志安發(fā)表了題為《OpenHarmony生態(tài)共建——多種指令集架構(gòu)芯片適配》的主題演講，詳細(xì)解讀了指令集架構(gòu)適配OpenHarmony的技術(shù)發(fā)展路線。

內(nèi)容快照

硬件生態(tài)是整個OpenHarmony的基石，有了更多的指令集支持、更多的芯片支持、更多的開發(fā)板、更多的設(shè)備才能帶來更多的用戶，從而實(shí)現(xiàn)整個生態(tài)的繁榮發(fā)展。

截至峰會啟幕，已通過OpenHarmony兼容性測評的商用設(shè)備和開發(fā)板均達(dá)到100+款，適配支持的芯片平臺已有40多款，指令集架構(gòu)已覆蓋ARM、RISC-V、MIPS、LoongArch等主流架構(gòu)。

OpenHarmony芯片生態(tài)作戰(zhàn)地圖：分為芯片指令集、芯片架構(gòu)、芯片廠家、開發(fā)板、驅(qū)動框架、驅(qū)動外設(shè)等。

在OpenHarmony生態(tài)委員會的指導(dǎo)下，已成立芯片&開發(fā)板工作組，潤和軟件作為組長單位，牽頭制定了OpenHarmony芯片適配標(biāo)準(zhǔn)以及OpenHarmony芯片適配規(guī)劃路標(biāo)，與各生態(tài)伙伴/廠商攜手共拓OpenHarmony南向生態(tài)，為硬件開發(fā)各環(huán)節(jié)上的伙伴企業(yè)進(jìn)行技術(shù)賦能與支持。

作為Dev-Board-SIG組長單位，潤和軟件組織輸出《OpenHarmony富設(shè)備/瘦設(shè)備核心板規(guī)范》，持續(xù)引領(lǐng)ARM、RISC-V、LoongArch等豐富的指令集架構(gòu)適配，為基于OpenHarmony的應(yīng)用開發(fā)提供豐富多樣硬件設(shè)備承載，當(dāng)前在社區(qū)中已發(fā)布的OpenHarmony開發(fā)板已達(dá)40+款。

基于已適配芯片設(shè)計(jì)研發(fā)的OpenHarmony商用設(shè)備已覆蓋多個主流行業(yè)，商業(yè)生態(tài)繁榮度初顯。

技術(shù)干貨

OpenHarmony系統(tǒng)移植詳解

解耦設(shè)計(jì)思想

OpenHarmony系統(tǒng)的移植部分的代碼解耦做得非常好。從代碼的設(shè)計(jì)理念上來看，移植主要是三部分的內(nèi)容：

（1）ARCH部分的代碼

（2）SoC部分的代碼

（3）board級的代碼

ARCH也就是架構(gòu)，例如ARM架構(gòu)、RISC-V架構(gòu)等。

SoC是具體芯片，例如STM32、海思等，一個架構(gòu)可以有多個芯片。

Board是具體開發(fā)板，例如3861有潤和的開發(fā)板、也有小熊派的開發(fā)板。

通常來說，相關(guān)架構(gòu)的不同SoC，應(yīng)該是共用一套ARCH代碼，不需要為每個SoC都重新寫一遍ARCH代碼，可以增加代碼的復(fù)用。

相同SoC的不同board開發(fā)板，也應(yīng)該共用一套SoC代碼即可，板卡之間的代碼差異應(yīng)該放到board中。

基于如上設(shè)計(jì)，我們移植的類型可以分為三部分：

（1）ARCH移植：全新的架構(gòu)級別的移植

（2）SoC移植：已支持的架構(gòu)做SoC級別的移植

（3）board級別的移植：只針對開發(fā)板做少量移植

移植的難度也是ARCH最難，SoC較難、board較簡單。

//相關(guān)代碼

（1）ARCH相關(guān)代碼

ARCH相關(guān)的代碼存放在kernel\liteos_m\arch文件夾中

可以看到目前已支持的架構(gòu)有ARM（M3、M4、M33、M7、ARM9）、csky、risc-v、xtensa。

（2）SoC相關(guān)的代碼位于：device\soc

（3）board相關(guān)的代碼位于：device/board

（4）vendor相關(guān)代碼

除了以上代碼之外，還有廠商配置相關(guān)代碼，這一部分主要是用于編譯系統(tǒng)、HDF配置等，路徑為：vendor

內(nèi)容如下：

移植

確定移植的系統(tǒng)類型：L0、L1、L2，需要移植哪些部分，整體可以分為三大類移植

（1）ARCH級別的移植：全新的架構(gòu)級別的移植

（2）SOC級別的移植：已支持的架構(gòu)做SoC級別的移植

（3）Board級別的移植：只針對開發(fā)板做少量移植適配

移植流程如下：

//1.SOC級別的移植

如果所選主板的芯片架構(gòu)已經(jīng)在OpenHarmony的ARCH中已有，則只需要移植BSP即可。

BSP系統(tǒng)移植包含以下幾步操作：

（1）板級驅(qū)動適配

（2）HAL層實(shí)現(xiàn)

（3）XTS測試套

（4）業(yè)務(wù)功能驗(yàn)證

//2.輕量系統(tǒng)ARCH級別的移植

對于輕量系統(tǒng)現(xiàn)在不支持的架構(gòu)的芯片，則需要移植ARCH。

目錄規(guī)范：

liteos-m中主要分為ARCH、Components、Kernel、Utils等模塊。

硬件相關(guān)的代碼放在arch目錄中，其余為硬件無關(guān)的代碼。

arch/include 目錄定義通用的文件以及函數(shù)列表，該目錄下的所有函數(shù)在新增arch組件時都需要適配，詳見每一個頭文件

//3.案例-MIPS架構(gòu)適配輕量系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)基于MIPS架構(gòu)的芯片適配輕量系統(tǒng)

全新架構(gòu)的適配，包括：

（1）MIPS ARCH代碼實(shí)現(xiàn)

（2）1C300B SOC代碼實(shí)現(xiàn)

（3）智龍開發(fā)板相關(guān)功能

移植過程中難點(diǎn)：

任務(wù)上下文切換：涉及MIPS 匯編代碼

//4.輕量系統(tǒng)ARCH級別的移植

實(shí)現(xiàn)基于LoongArch架構(gòu)的芯片適配小型系統(tǒng)

基于最新的3.2Beta3版本

代碼后續(xù)全開源

移植過程中難點(diǎn)：

（1）LoongArch是一個全新的架構(gòu)

（2）小型系統(tǒng)代碼存在芯片、架構(gòu)耦合

基于LoongArch龍芯架構(gòu)的新品發(fā)布

此次OpenHarmony技術(shù)峰會上，潤和軟件發(fā)布了HH-SCDAYU400、HH-SCDAYU401、HH-SCDAYU410三款基于LoongArch龍芯架構(gòu)的OpenHarmony開發(fā)平臺