飞漫软件开发团队近期完成了合璧操作系统(HybridOS Lite)设备侧在 RISC-V 上的移植。
RISC-V 是一个基于精简指令集(RISC)的开源指令集架构(ISA),其可以免费用于所有希望的设备中,允许任何人设计、制造和销售 RISC-V 芯片和软件。
HybridOS Lite 运行在 RISC-V 开发板上的实拍操作视频如下:
在本次移植中,使用的开发板是珠海全志科技股份有限公司出品的 D1-nezha 开发板,其上为全球首颗搭载平头哥玄铁 C906 RISC-V 的应用处理器 D1。
全志 D1 芯片的主要技术参数为:
- XuanTie C906 RISC-V CPU
- 32 KB I-cache + 32 KB D-cache
- DDR2/DDR3, up to 2 GB
- SD3.0/eMMC 5.0, SPI Nor/Nand Flash
- USB2.0 OTG, USB2.0 Host、SDIO 3.0、10/100/1000M EMAC with RMII and RGMII interfaces
下面就是这款风风火火的小哪吒:
HybridOS Lite 主要技术特点
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多进程模式,解耦模块:
在 HybrdiOS Lite 的架构中,MiniGUI 扮演了重要的角色。 MiniGUI 的多进程运行模式,为模块解耦提供了技术支撑。 MiniGUI 5.0 的合成图式(compositing schema),则是创建酷炫界面和交互能力的一大利器。开发者通过修改默认合成器(compositor)一些方法,或者创建定制的合成器,就能够灵活地控制窗口的位置、大小、层叠关系,进而在应用、屏幕等切换时,实现动画效果。最终在嵌入式系统资源有限的情况下,可以获得不亚于桌面系统的用户交互体验;
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数据驱动:
数据驱动,是 HybridOS 的核心思想之一。功能解耦,界面与数据逻辑分离后,hiBus 总线负责将所有模块连接起来,使之成为一个有机的整体。与传统的消息驱动机制相比,hiBus 总线做了几点重要改进:使用 JSON 格式封装数据,增强数据传输的灵活性;提供不同进程之间的事件订阅与远程调用,hiBus 总线不但是数据传输的通道,还是逻辑功能的载体;提供跨平台的网络接口,打通不同设备之间、本机业务与云服务之间的壁垒;
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模块重组易如反掌:
在 HybridOS Lite 的编程思想中,功能解耦后形成若干功能模块。类似组态软件,用户可对功能模块其进行任意组合。功能模块如何组合,如何显示则由布局文件 manifest.json 决定。在诸如工业控制面板、家用电器、智能门锁、智能音箱等产品中,多以屏为单位组织应用。因此 HybridOS Lite 使用了这样的应用组织方式。在布局文件中,指定了每屏所包含的应用、各个应用的位置、应用之间的通信关系等。同时提供了动态切换布局的机制,使得同一产品能轻易展示出不同的系统样貌。
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使用 CSS ,应用界面随意调整:
传统编程方式中,界面元素的调整,无外乎两种方式:第一,修改代码、重新编译;第二,写一个私有的配置文件,指定界面元素的属性。但是这两种方式,在 HybridOS Lite 中得到了彻底改变。 HybridOS Lite 借鉴了 Web 前端开发中的 CSS 规范,利用其指定界面元素的诸多属性。由于有CSS 规范可循,任一了解 CSS 规范的开发者,都可以在不了解渲染逻辑的情况下,通过修改 CSS 文件对界面元素进行修改,而非修改源代码。有规可循,极大地提高了代码迭代速度,降低了代码维护难度,也降低了对开发者的要求;
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小体积,大能力:
整体上, HybridOS Lite 可在拥有64MB Flash 和 64MB RAM (或更低)的系统中运行。
在哪吒开发板上的移植方法
编译并烧写哪吒开发板
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访问:https://open.allwinnertech.com,注册用户。这里假设用户注册名为: your_name;
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下载 SDK: 请按照:https://open.allwinnertech.com/#/sdk/264?menuID=36&projectName=D1_Tina_Open&chipId=246 中的步骤完成操作;
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安装 repo:
$ git clone ssh://your_name@sdk.allwinnertech.com/git_repo/repo.git
修改repo/repo: REPO_URL='ssh://your_name@sdk.allwinnertech.com/git_repo/repo.git'
$ sudo cp repo/repo /usr/bin/repo
$ sudo chmod 777 /usr/bin/repo
- 下载并同步源代码:
$ mkdir tina-d1-open
$ cd tina-d1-open
$ repo init -u ssh://your_name@sdk.allwinnertech.com/git_repo/D1_Tina_Open/manifest.git -b master -m tina-d1-open.xml
$ repo sync
$ repo start product-smartx-d1-tina-v1.0-release --all
- 修改内核配置,支持鼠标设备:
$ make kernel_menuconfig
Input device support --->
Polled input device skeleton 选中
Mouse interface 选中
Mice --->
为简便起见,全部选中
$ make -j4
$ pack
- 如果显示输出为 HDMI,则需修改内核,并将 FrameBuffer 大小调整到与显示输出一致:
修改 device/config/chips/d1/configs/nezha/uboot-board.dts 中代码为以下部分:
dev0_output_type = <4>;
dev0_output_mode = <10>;
dev0_screen_id = <0>;
dev0_do_hpd = <1>;
dev1_output_type = <1>;
dev1_output_mode = <4>;
dev1_screen_id = <1>;
dev1_do_hpd = <0>;
- 编译和打包:
$ source build/envsetup.sh
$ lunch
选择 2: d1_nezha-tina
$ make -j4
$ pack
- 烧写开发板,参考文档:
https://d1.docs.aw-ol.com/study/study_4compile/
移植 HybridOS-lite
- 下载 cross_compile 目录:
$ cd tina-d1-open
$ wget https://hybridos.fmsoft.cn/downloads/d1-riscv/cross_compile.tar.gz
$ tar zxf cross_compile.tar.gz
$ rm -f cross_compile.tar.gz
- 交叉编译 HybridOS-Lite:
$ cd cross_compile
$ ./prepare.sh
$ ./cross_compile
因为各个机器环境差异,有可能编译不成功。则需要根据错误信息,安装相关软件包或者修改源头代码。
注意:在整个交叉编译过程中,prepare.sh 脚本只需要执行一次即可。
在开发板上运行 HybridOS-lite
- 将编译目录下的 /usr 目录压缩,传送到开发板的 /root 目录下:
$ cd Output/HBD/Root
$ tar zcf usr.tar.gz usr/
$ adb push usr.tar.gz /root
- 将编译目录下的 Source/hybridos-lite/bin 目录传送到开发板的 /root 目录下:
$ cd Source/hybridos-lite
$ adb push bin /root/
- adb shell 登录开发板:
$ adb shell
- 在开发板上进行如下操作:
$ cd /root
$ tar zxf usr.tar.gz
$ vim /etc/profile,添加
export LD_LIBRARY_PATH=/root/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH
$ cp /root/usr/sbin/hibusd /root/bin
$ mkdir -p /usr/local/share
$ ln -s /root/usr/share/minigui/ /usr/local/share/minigui
$ mkdir -p /usr/share/fonts
$ cp /root/usr/share/minigui/res/font/* /usr/share/fonts/
$ /root/usr/bin/fc-list
$ cd /root/bin
$ vim MiniGUI.cfg
[system]
# GAL engine and default options
# The equivalent environment variable: MG_GAL_ENGINE
gal_engine=fbcon
# The equivalent environment variable: MG_DEFAULTMODE
defaultmode=800x450-32bpp
# IAL engine
# The equivalent environment variable: MG_IAL_ENGINE
ial_engine=console
mdev=/dev/input/mouse0
mtype=IMPS2
[fbcon]
defaultmode=800x450-32bpp
[cursorinfo]
# Edit following line to specify cursor files path
cursorpath=/usr/local/share/minigui/res/cursor/
cursornumber=1
$ cd /root/bin/layout
$ cp default_layout.css default.css
$ cd ..
$ ./hibusd -d
$ ./mginit
使用映像文件运行 HybridOS Lite
为使用户能够更快的看到 HybridOS Lite 实际使用效果,特提供了相关的开发板映像文件,以及相关文件系统。
- 下载映像文件和文件系统,下载地址为:
https://hybridos.fmsoft.cn/downloads/d1-riscv/tina_d1-nezha_uart0.img
https://hybridos.fmsoft.cn/downloads/d1-riscv/root.tar.gz
- 使用 tina_d1-nezha_uart0.img 烧写开发板,参考文档:
https://d1.docs.aw-ol.com/study/study_4compile/
- 将 root.tar.gz 传送到开发板的 / 目录下:
$ adb push root.tar.gz /
- adb shell 登录开发板:
$ adb shell
- 在开发板上进行如下操作:
$ cd /
$ tar zxf root.tar.gz
$ vim /etc/profile
添加
export LD_LIBRARY_PATH=/root/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH
$ mkdir -p /usr/local/share
$ ln -s /root/usr/share/minigui/ /usr/local/share/minigui
$ mkdir -p /usr/share/fonts
$ cp /root/usr/share/minigui/res/font/* /usr/share/fonts/
$ /root/usr/bin/fc-list
重新启动开发板,使配置生效。然后在 PC 机上运行命令
$ adb shell
登录开发板,在开发板上输入:
$ cd /root/bin
$ ./hibusd -d
$ ./mginit
后续计划
飞漫的研发团队正在快马加鞭的将合璧操作系统设备侧的完全版本(HybridOS)移植到 D1 开发板上。届时将完成 HybridOS 对 RISC-V 体系架构的完全支持。
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