給STM32裝點中國風——華為LiteOS移植

鼻涕魚發表於2023-11-05

　　我都二手程式設計師好幾個禮拜了！想給我的STM32來點“中國風”，裝個華為LiteOS作業系統。

　
　　在此之前，我也試過STM32CubeMX自帶的FreeRTOS作業系統，不知是何緣故，用F103c8t6晶片時，FreeRTOS裡的一個斷言過不去。出師不利，決定換LiteOS試試，儘管移植LiteOS有些麻煩，不如STM32CubeMX生成的方便，但是，移植成功後，編譯沒有問題、執行也沒有問題，這讓我這個初學者增添了不少信心。

　
　　FreeRTOS與LiteOS孰優孰劣，我真的不知道，不過，我知道我喜歡CubeMX，Keil也算湊活，所以，想用大白話說說，如何給STM32CubeMX建立的MDK-ARM工程移植LiteOS。如果，你也想用華為LiteOS作業系統，可以繼續往下看，若是內行高手，“要是你拿正眼多看我一眼，那你就輸了”。

　

一、 準備一個STM32CubeMX工程

　　沒什麼特殊要求，注意以下兩點：一、SYS 時鐘源不要用SysTick。二、專案管理中Toolchain選擇MDK-ARM。

　

二、 LiteOS原始碼去那裡找

　　上面給的連結不是最新發行版，新版本增加了些晶片架構的支援，暫時還不會用。先來個打了標籤LiteOSV200R001C50B038的版本。下圖中紅框標註的4個目錄是我們需要的。

　

三、 把LiteOS原始碼複製到我們的Keil工程目錄下

　　LiteOS原始碼下載好了吧？我們開始給Keil工程新增LiteOS原始碼。

  1. 先在Keil工程根目錄下，建一個目錄LiteOS,用來放置LiteOS的原始碼，（其實目錄名叫什麼不重要，看你高興）。

  2. 在新建的LiteOS目錄下，再整4個子目錄，分別叫它們Kernel、Arch、CMSIS、Config。看看它們的名字，想必您已經猜到了，我想在裡面放些什麼了，對嘍，就是圖1中那4個目錄所對應的內容。

  3. 怎麼複製原始碼呢？是不是這個姿勢...

　　不必這樣，按照下面的圖片複製就好。

  • 首先，Kernel目錄：

    　　把LiteOS原始碼中kernel目錄下的內容全部複製到工程裡的 .\LiteOS\Kernel目錄下，然後再把.\LiteOS\Kernel\base\mem目錄下的兩個子目錄bestfit、tlsf刪除。

  • 接下來是Arch目錄：

　　從LiteOS原始碼arch\arm\arm-m中複製兩個目錄src、include到工程.\LiteOS\Arch目錄下。

　　然後，根據你的STM32晶片的具體架構（cortex-m3或cortex-m4 ？？）,選擇複製arch\arm\arm-m\contex-m?\keil\los_dispatch_keil.S到工程.\LiteOS\Arch目錄下。下圖，我的晶片是Cortex-m3的。

　　複製好以後，Arch目錄長這樣。

  • 現在是，CMSIS目錄：

　　這個目錄下是與作業系統供應商無關的抽象層，複製LiteOS原始碼osdepends\liteos\cmsis目錄中的檔案到工程目錄.\LiteOS\CMSIS目錄下。

  • 最後，複製Config目錄：

​　　這個目錄下應放置和你晶片相匹配的配置檔案，我們們先去LiteOS原始碼的targets目錄下找一個合適的，然後把它裡面OS_Config目錄下的標頭檔案（.h 檔案），複製到工程的.\LiteOS\Config目錄下。

　　複製好以後，我的Config目錄是這個樣子的。

　

四、 在Keil工程中新增分組（Groups）

在Keil的IDE環境中，分別新增以下4個分組：

  • LiteOS/Kernel
  • LiteOS/Arch
  • LiteOS/CMSIS
  • LiteOS/Config

在LiteOS/Kernel分組下，我們新增上面複製在..\LiteOS\Kernel目錄下（包含子目錄下）的所有.c的原始檔。

在LiteOS/Arch分組下，新增..\LiteOS\Arch目錄下（包含子目錄下）所有.c的原始檔，還不夠，還有那個名為los_dispatch_keil.S的彙編原始檔也得新增。

在LiteOS/CMSIS分組下，新增..\LiteOS\CMSIS目錄下的cmsis_liteos.c。

在LiteOS/Config分組下，新增..LiteOS\Config目錄下的所有.h的標頭檔案，其實，這個分組不建，程式照樣能跑，但是，為了以後修改引數方便，我們還是先安排上吧。

　

五、 給Keil工程新增標頭檔案引用路徑

　　新增內容如下：

../LiteOS/Arch/include

../LiteOS/Kernel/include

../LiteOS/Kernel/base/include

../LiteOS/Kernel/extended/include

../LiteOS/Config

../LiteOS/CMSIS

　

六、 註釋掉STM32生成的兩個中斷處理函式（PendSV_Handler、SysTick_Handler）

　　它們倆藏在一個叫stm32f?xx_it.c的檔案中， 註釋掉就好。

　

七、 修改配置

　　記得前面建立的Keil工程分組LiteOS/Config分組嗎？配置引數就藏在這兒。

　　分組中有個叫target_config.c檔案，你可以根據使用的晶片，在這修改一下#define BOARD_SRAM_SIZE_KB 40引數，據說，該值應該比晶片實際的SRAM略小。

　　其它的引數，在實際開發過程中，慢慢研究調整吧。我讀書少，更多的內容也搞不清楚。

　　到這裡，LiteOS的移植工作算是差不多了，接下來，點一盞燈，驗證一下"來時的路"。

　

八、 一燈大師，發功了

  1. 在main.c 引入標頭檔案

    #include "cmsis_os.h"

  2. 在main.c 申明倆個變數

    /* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
osThreadId_t default_taskHandle;
const osThreadAttr_t default_task_attributes = {
	.name = "default_task",
	.stack_size = 512 * 4,
	.priority = (osPriority_t) osPriorityNormal,
};
/* USER CODE END PV */

  3. 在main.c 申明兩個函式

    /* USER CODE BEGIN PFP */
/* LITEOS BEGIN PFP */
void StartDefaultTask(void *argument);
void LiteOS_Init(void);
/* LITEOS END PFP */
/* USER CODE END PFP */

  4. 在main.c中，實現上面的函式

    /* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
void LiteOS_Init(void)
{
    osKernelInitialize();	
    default_taskHandle = osThreadNew(StartDefaultTask, NULL, &default_task_attributes);	
}

void StartDefaultTask(void *argument)
{
    while(1)
    {		
 	   /*  一燈大師，請試試在這裡點一盞燈。  */
 	   HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_13);
 	   osDelay(200);
    }
}
/* USER CODE END 0 */

  5. 在main.c中， int main(void)函式體裡呼叫

       /* USER CODE BEGIN 2 */
	   LiteOS_Init();	
	   osKernelStart(); //注意，這東西要在main的while之前
	
     /* USER CODE END 2 */
     /* Infinite loop */
     /* USER CODE BEGIN WHILE */
     while (1)
     {
       /* USER CODE END WHILE */
   
       /* USER CODE BEGIN 3 */
     }
     /* USER CODE END 3 */

    燈亮了嗎？祝您成功！

　

九、 手搓 LiteOS移植工具

　　寫到這兒，不知道我講清除了沒有。還不行的話，我準備了一個手搓移植工具，要不您也試試。

　　我把它放這兒了，Python實現，有原始碼，改改給Makefile工程移植應該也行。它長下面這副德行：

  • LiteOS移植完成後，如果再次點選STM32CubeMX中的GENERATE CODE按鈕，會把工具註釋掉的兩個中斷處理函式恢復出來，這時需要您手工註釋掉它們。PendSV_Handler、SysTick_Handler 他們在..\Core\Src\stm32f?xx_it.c檔案中。或者，也可以再次點選工具中的開始移植按鈕，也能註釋掉它們。

  • 根據實際情況設定LiteOS的BOARD_SRAM_SIZE_KB引數, 這個值應略小於晶片的SRAM，LiteOS配置檔案位於LiteOS\Config分組下的target_config.h檔案中，約在283行處 #define BOARD_SRAM_SIZE_KB 40。 本工具定義了一些晶片的SRAM設定尺寸，由於個人能力問題，它們既不全面，也不準確。（工具中關於晶片配置定義，見stm32.py中的列舉類class STM32）

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