AliOS Things 3.3.0 第一个示例： helloworld

2021-08-13 589

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简介： AliOS Things 3.3.0 第一个示例： helloworld

1. 案例简介

helloworld_demo是我们提供的最简化的运行实例，该app从字面上来看功能也比较简单，即完成**hello world!**的关键字符输出，以表明系统初始化完成并能够正常输出。但是虽然功能看似简单单一，该app能够运行成功，即代码内核小系统以及基本的打印输出功能即正常运行。其完成的主要功能包括：

系统板级初始化
内核基础组件初始化
application_start用户入口
串口打印输出
循环睡眠打印该示例的运行依赖下述基本功能完成对接：
uart串口
内核的任务和中断运行正常
系统tick定时器正常运行即helloworld_demo这个示例运行，代码系统的**任务调度**、**tick调度**以及**串口打印功能**已经OK。

2. 基础知识

2.1 基础目录结构

.
├── helloworld.c # 该solution核心打印输出代码，入口**application_start**
├── k_app_config.h # 内核组件的配置开关，优先级低于**k_config.h**
├── maintask.c # 系统主任务入口处理，入口**aos_maintask**
├── Makefile # aos make编译时入口
├── package.yaml # 编译系统配置文件
└── SConstruct # Makefile => Scon => aostools

2.2 基本规范

solution统一以**aos_maintask**作为入口函数,从具体单板的C入口main函数开始，通过创建一个主任务来执行，即aos_maintask是系统主任务的入口函数：

static void aos_main_task_entry(void)
{
......
aos_maintask();
}
/* main一般为单板的C程序入口 */
int main(void)
{
......
krhino_task_dyn_create(&g_main_task, "main_task", 0, OS_MAIN_TASK_PRI, 0, OS_MAIN_TASK_STACK, (task_entry_t)aos_main_task_entry, 1);
while (1) {
krhino_task_sleep(100);
}
}

aos_maintask内实现包括板级初始化**board_init**、基础组件初始化**aos_components_init**、以及app入口**application_start**

/* For user config
kinit.argc = 0;
kinit.argv = NULL;
kinit.cli_enable = 1;
*/
static kinit_t kinit = {0, NULL, 1};
void board_init(void)
{
board_tick_init(); // tick板级初始化，实现在具体board目录内
board_stduart_init(); // uart串口初始化，实现在具体board目录内
board_dma_init(); // 如果使用dma相关初始化，没有置空
board_gpio_init(); // gpio的时钟等初始化，没有可置空
}
void aos_maintask(void* arg)
{
board_init();
board_kinit_init(&kinit); // 给系统参数赋值，可使用默认值
aos_components_init(&kinit); // 系统基础组件的初始化
#ifndef AOS_BINS
application_start(kinit.argc, kinit.argv); // app的实际实现入口
#endif
}

其中为了统一不同单板的板级初始化，新增单板需要统一支持board_init内各板级模块初始化，如果没有相关函数可以实现为空；对于helloworld功能比较简单，一般需要tick和uart的初始化即可；而对于复杂的app，即需要初始化的模块则按照实际情况来增加，对应实现在具体board中添加，如：

void board_stduart_init(void)
void board_tick_init(void)
void board_flash_init(void)
void board_network_init(void)
void board_gpio_init(void)
void board_wdg_init(void)
void board_ota_init(void)
void board_dma_init(void)

对于aos_components_init，其完成了一些基础组件如vfs、cli、kv等基础中间件的初始化，并通过组件宏开关，一旦相应该基础组件模块被加入编译，则aos_components_init即进行相关模块的初始化。 application_start是实际solution的实现，即app的统一入口。

2.3 基本运行流程

![image.png](https://ucc.alicdn.com/pic/developer-ecology/db6cf19a40674c48ad40b00b6f7a518d.png)

3. 物料清单

3.1 HaaS100 硬件

4. 案例实现

4.1 硬件连接

该案例只需要连接电源线以及串口线，如下图所示：

4.2 软件实现

application_start实际app入口内实现较简单，主要包括：

基本的串口打印
while循环睡眠10S打印计数代码如下：
1. int application_start(int argc, char *argv[])
2. {
3. int count = 0;
5. printf("nano entry here!\r\n");
6. while(1) {
7. printf("hello world! count %d \r\n", count++);
8. aos_msleep(10000);
9. };
10. }
其中系统能够正常打印代表uart功能正常；能够循环1S打印代表tick中断以及任务切换功能正常。

4.3 编译下载

开发环境的搭建请参考 HaaS100_Quick_Start (搭建开发环境章节)，其中详细的介绍了AliOS Things 3.3的IDE集成开发环境的搭建流程。

helloworld_demo的代码下载请参考 HaaS100_Quick_Start (创建工程章节)，

*> 选择解决方案: “helloworld简单示例”*

*> 选择开发板: Haas100 board configure*

– 参考 HaaS100_Quick_Start (3.1 编译工程章节)，点击 ✅ 即可完成编译固件。

– 参考 HaaS100_Quick_Start (3.2 烧录镜像章节)，点击 "⚡️" 即可完成烧录固件。

4.4 串口输出效果

Welcome to AliOS Things
nano entry here!
hello world! count 0
hello world! count 1
hello world! count 2
hello world! count 3
hello world! count 4
hello world! count 5
hello world! count 6

5 添加新组件

helloworld_demo作为一个基础组件，其本身依赖的组件相对较少，主要包括内核基础代码、cli以及单板和mcu相关的组件。用户可以基于此solution作为参考，来开发属于自己的app。如期望在helloworld_demo中增加ramfs文件系统的组件功能，操作步骤如下：

5.1 yaml增加组件

在helloworld_demo的yaml文件中添加组件依赖ramfs。由于需要使用标准vfs接口，因此还需要加上vfs组件。
1. depends:
2. - ramfs: rel_3.3.0
3. - vfs: rel_3.3.0
至于ramfs本身依赖的组件，则在ramfs自身的yaml中需要添加完全。
在helloworld_demo的app入口helloworld.c中添加ramfs头文件引用以及初始化函数调用，如下图，先注册一个根目录为**/test**的ramfs：

添加功能调用示例：
1. #include
2. #include
3. #include
4. #include "ramfs.h"
6. int fd;
7. int ret;
8. char teststring = "1234";
9. char readbuf[10];
11. ramfs_register("/test");
12. fd = open("/test/file1", O_RDWR);
13. if(fd < 0){
14. printf("ramfs open fail!\r\n");
15. return fd;
16. }
17. ret = write(fd, teststring, 5);
18. if(ret < 0){
19. printf("ramfs write fail!\r\n");
20. return ret;
21. }
23. lseek(fd, 0, SEEK_SET);
24. ret = read(fd, readbuf, 5);
25. if(ret < 0){
26. printf("ramfs read fail!\r\n");
27. return ret;
28. }
30. if(strncmp(readbuf, teststring, 5)){
31. printf("ramfs test fail! readbuf:%s\r\n",readbuf);
32. }else{
33. printf("ramfs test success!\r\n");
34. }
36. ramfs_unregister("/test");
由于使用了标准文件系统的O_RDWR相关定义，需要包含::include "fcntl.h"
编译、运行

aos make helloworld_demo@haas100 -c config
aos make

运行效果：

Welcome to AliOS Things
nano entry here!
ramfs test success!
hello world! count 0
hello world! count 1
hello world! count 2
hello world! count 3

6. 总结

helloworld_demo虽然代码较少，但是其完成了一个最小系统需要的基本功能，包括：内核启动、任务切换、tick中断，以及串口输出。一般作为单板移植的基本solution来参考对接；同时，还可以此solution为基础，开始添加用户需要的其他组件，并定制修改自身需要的APP。

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