引言

OpenHarmony作为一款万物互联的操作系统，笼罩了从嵌入式实时物联网操作系统到挪动操作系统的全笼罩，其中内核包含LiteOS-M,LiteOS-A和Linux。LiteOS-M内核是面向IoT畛域构建的轻量级物联网操作系统内核，次要面向没有MMU的处理器，架构如图1-1所示。

                                图1-1 LiteOS-M架构图

Hi3861是一款高度集成的2.4GHz SoC WiFi芯片，采纳高性能 32bit 微处理器，最大工作频率 160MHz，内嵌 SRAM 352KB、ROM 288KB、Flash 2MB。目前市面上的采纳LiteOS-M的OpenHarmony开发板厂商有深开鸿、润和软件、小熊派，因为海思的SDK是以库文件的模式提供的，所以不同的Hi3861芯片开发板启动流程是一样的。

Hi3861 Boot介绍

Boot是操作系统启动之前的软件，通用叫法是bootloader，Hi3861的boot分为4局部：RomBoot、FlashBoot、LoaderBoot、 CommonBoot，如图2-1所示。

                         图2-1 Hi3861 Boot启动流程

● RomBoot性能包含：加载LoaderBoot到RAM，进一步利用LoaderBoot下载镜像到Flash、烧写 EFUSE， 校验并疏导FlashBoot。FlashBoot分为AB面，A面校验胜利间接启动，校验失败会去校验B面，B面校验胜利会修复A面再疏导启动，否则复位重启。 
● FlashBoot性能包含：降级固件，校验并疏导固件。 
● LoaderBoot性能包含：下载镜像到Flash， 烧写EFUSE（例如：平安启动/Flash加密相干密钥等）。 
● CommonBoot为Flashboot与LoaderBoot共用的功能模块。 

相干文件介绍

Hi3861的LiteOS-M代码是SDK中以库文件的模式提供的，尽管咱们无奈看到源代码，但这不代表咱们剖析不了启动流程，咱们能够从剖析map文件和asm这两个文件动手。这两个文件都是编译链接工具生成的，其中asm文件是汇编程序源文件，能够查看函数之间的调用关系，map文件里包含全局符号、函数地址及占用的空间和地位。map和asm文件次要作用是当开发板解体时用于剖析其解体的起因，咱们剖析函数跳转关系时并不需要晓得太多汇编，只须要晓得根本的跳转语句和赋值语句即可，这两个文件位于out目录下和操作系统固件平级的目录，如图3-1。

                      图3-1 Hi3861 asm和map文件位置图

一个编译实现的固件通常有以下几局部：
1) RO段包含只读代码段(code段/.text段)和常量段(RO Data段/.constdata段)。
2) RW段(.data段)指已被初始化成非0值的变量段。
3) ZI段(.bss段)指未被初始化或初始化为0的变量段。
咱们源代码的函数和字符串常量都位于text段。

LiteOS-M启动流程介绍

1) 嵌入式处理器和操作系统都具备相似的构造启动流程也大体类似，从芯片上电开始Boot把控制权交给操作系统，Hi3861从Boot跳转到操作系统代码如下：

这部分是将该地址当函数作为跳转，因为FlashBoot和kernel，是两套代码程序，他们之间没有依赖援用关系，然而他们在一个地址空间，所以间接地址跳转，这也是从Boot到kernel通用的跳转形式。
2) 芯片启动是从中断向量表的复位中断处理程序开始，接着把数据从Flash复制到RAM、清空bss数据段、初始化时钟、跳转到main函数。咱们通过查看asm文件的main函数，能够看出其中调用的函数如图4-1所示，从图4-1 咱们可得悉调用的函数包含设置串口、校验版本号、配置板子、Kernel初始化、利用初始化和操作系统的调度运行，其中main函数位于liblitekernel_flash.a(main.o)文件中。

                              图4-1 main函数调用关系

LOS_KernelInit是负责初始化内核数据结构的，如图4-2所示，次要函数有OsMemSystemInit(内存初始化)、OsHwiInit(中断初始化)、OsTaskInit(工作初始化) ，这些过程次要目标是把内核相干的变量初始化，筹备好全局信息，不便API函数去调用，API函数调用必须在这些初始化实现后才能够。
3) 从AppInit开始脱离了sdk，能够看到源代码了，AppInit函数位于libwifiiot_app.a(app_main.o)中，局部截图如图4-3，源代码为app_main.c,其中调用的函数包含获取sdk版本号，外设初始化，ipc初始化，flash分区，WiFi初始化，tcp/ip初始化，而后跳转到了OpenHarmony特有的函数OHOS_Main。
OHOS_Main位于libwifiiot_app.a(ohos_main.o)中，源代码为ohos_main.c,次要实现OpenHarmony零碎相干和用户利用相干的调用，里边次要函数是OHOS_SystemInit，如图4-4，在其中调用了用户本人写的利用工作相干代码，如图4-5，从而实现了在LOS_start之前把工作列表填好，这样能力保障用户工作或定时等性能参加了系统调度。

                          图4-2 LOS_KernelInit函数调用关系

                          图4-3 app_main函数调用关系

                          图4-4 OHOS_Main函数调用关系

                          图4-5 OHOS_SystemInit函数调用关系

用户利用的启动原理

1) 在图4-5中呈现的函数MODULE_INIT(run),就是调用最终调用用户程序的代码。
这是个宏定义，开展的调用关系 ：\base\startup\bootstrap_lite\services\source\core_main.h定义，从MODULE_CALL、MODULE_BEGIN 、MODULE_END，最终调用的地址是__zinitcall_##name##_start，MODULE_INIT(run)调用的函数地址是__zinitcall_run_start。
通过查看链接文件得出__zinitcall_run_start蕴含.zinitcall.run0.init)，如图5-1所示。

                       图5-1 __zinitcall_run_start链接关系

查看map文件发现咱们本人的应用程序文件就在.zinitcall.run2.init中，如图5-2所示。

                      图5-2 led_exapmle文件在map中的地位

2) 从运行角度看启动中调用到了应用程序led_exapmle，所谓地位为.zinitcall.run2.init，但咱们在应用程序中的关联函数是SYS_RUN(LedExampleEntry)，SYS_RUN的开展关系如图5-3所示，最终即是 zinitcall.run2.init，和程序运行时候的调用匹配在一起了。应用程序的调用关系就是编译链接阶段生成指定的段，初始化时调用指定段，这样实现了LiteOS-M的操作系统代码与利用程序代码的解耦。

                             图5-3 SYS_RUN的开展关系

总结

本文向大家讲述了在没有局部源代码的状况下，如何通过对map文件和asm文件的剖析从而得出Hi3861芯片开发板LiteOS-M的启动流程。总体过程就是最小硬件零碎的配置实现后，LOS_KernelInit负责初始化零碎到一个适合的状态，AppInit调用OpenHarmony和利用相干代码，最初LOS_Start负责把操作系统运行起来。