HI3861学习笔记（3）——编译构建和代码运行过程

一、Ninja编译工具简介

在Unix/Linux下通常使用Make/Makefile来控制代码的编译，但是Makefile对于比较大的项目有时候会比较慢，Ninja是Google的一名程序员推出的注重速度的构建工具，通过将编译任务并行组织，大大提高了构建速度。

Ninja的目标是成为汇编程序。

二、编译生成bin文件过程

2.1 JSON文件

首先执行 hpm dist。

编译的时候使用到了 json 文件 BearPi-HM_Nano.json ，位于 bulid/lite/product 中，该文件描述了一些编译模块的路径。

• 模块：applications
  作用：这个路径下存放了hi3681编写的应用程序代码，例如 hello world 代码就放在这个路径下。
• 模块：iot_hardware
  作用：存放了 hi3681 芯片相关的驱动、例如spi、gpio、uart等。
• 模块：vendor
  作用：存放了 hi3681 相关的厂商SDK之类的文件。其中，app_io_init.c 是hi3681内核启动后的io口相关设置，用户需根据应用场景，合理选择各外设的IO复用配置。app_main.c 是内核启动进入的应用程序入口。

例如 applications 模块中的 sample:app 指向位于 applications/BearPi/BearPi-HM_Nano/sample 下的 模块BUILD.gn 中的 app。

2.2 模块BUILD.gn

模块BUILD.gn 的 app 下有许多模块，其中 my_app:myapp 指向位于 applications/BearPi/BearPi-HM_Nano/sample/my_app 下的 业务BUILD.gn 。

2.3 业务BUILD.gn

业务BUILD.gn 的 myapp 会将 hello_world.c 编译成 libmyapp.a 文件。

随后 libmyapp.a 跟着众多 .a 文件被链接编译进 Hi3861_wifiiot.bin 文件。

三、代码运行过程

3.1 app_main()

打开位于 vendor/hisi/hi3861/app/wifiiot_app/src 的 app_main.c，内核启动进入的应用程序入口函数为 app_main()

在 app_main() 中，首先打印了 SDK 版本：

const hi_char* sdk_ver = hi_get_sdk_version();
printf("sdk ver:%s\r\n", sdk_ver);

然后进行外设初始化、内存初始化、文件系统初始化、WIFI初始化，

最后执行 HOS_SystemInit() 进行鸿蒙系统的初始化。

3.2 HOS_SystemInit()

打开位于 base/startup/services/bootstrap_lite/source 的 system_init.c

在 HOS_SystemInit() 中，主要是初始化了一些相关模块、系统，包括有 bsp、device（设备）。其中最终的是 MODULE_INIT(run)，它负责调用了所有 run 段的代码，那么 run 段的代码是哪些呢？事实上就是我们前面 application 中 hello_world.c 使用 SYS_RUN() 宏设置的函数名。

include "ohos_init.h"
#include "ohos_types.h"
 
void HelloWorld(void)
{
    printf("[DEMO] Hello world.\n");
}
SYS_RUN(HelloWorld);

也就是说所有用SYS_RUN() 宏设置的函数都会在使用MODULE_INIT(run);的时候被调用，为了验证这一点，我们可以加一些打印信息，如下：

我们重新编译后烧录。打开串口查看打印信息，如下：

3.3 MODULE_INIT(run)

SYS_RUN(app_entry) 定义的函数指针 __zinitcall_run_app_entry 通过强制编译的方式进入 .zinitcall.run2.init 段中。在链接脚本中定义的两个符号 __zinitcall_run_start （理解为数组名）和 __zinitcall_run_end 分别指向 __zinitcall_run_app_entry 所在数据段的起始位置和结束位置。 又因为 MODULE_INIT(run) 的功能就是遍历 __zinitcall_run_start 和 __zinitcall_run_end 所指定的区域（理解为函数指针数组），并调用每个单元（指针）所指向的函数，因此，__zinitcall_run_app_entry 所指向的函数必然被调用，即：app_entry() 必然被调用。

总结：
通过强制编译链接构成一个全局指针数组（每个 SYS_RUN() 定义一个数组元素）在链接脚本中定义符号自动确认这个数组的起始地址和结束地址
MODULE_INIT() 通过遍历的方式调用数组元素所指向的函数。

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• 由 Leung 写于 2021 年 5 月 16 日

• 参考：【鸿蒙2.0设备开发教程】小熊派HarmonyOS 鸿蒙·季 开发教程
　　　　第3章 Hi3681开发入门、启动流程_连志安-CSDN博客
　　　　分析 helloworld程序是如何被调用，SYS_RUN做什么事情
　　　　#2020征文-开发板#SYS_RUN()和MODULE_INIT()之间的那些事
　　　　HarmonyOS编译框架介绍_懿傕的博客-CSDN博客
　　　　鸿蒙OS开源代码精要解读之—— 系统服务框架子系统(服务启动)