harmony 鸿蒙CMake方式组织编译的库移植

2022-08-09
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CMake方式组织编译的库移植

以double-conversion库为例，其移植过程如下文所示。

源码获取

表1 源码目录结构

名称	描述
double-conversion/cmake/	CMake组织编译使用到的模板
double-conversion/double-conversion/	源文件目录
double-conversion/msvc/	-
double-conversion/test/	测试用例源文件
double-conversion/.gitignore	-
double-conversion/AUTHORS	-
double-conversion/BUILD	-
double-conversion/CMakeLists.txt	CMake方式顶层编译组织文件
double-conversion/COPYING	-
double-conversion/Changelog	-
double-conversion/LICENSE	-
double-conversion/Makefile	-
double-conversion/README.md	-
double-conversion/SConstruct	-
double-conversion/WORKSPACE	-

移植思路

移植思路：通过修改工具链，交叉编译该三方库，生成OpenHarmony平台的可执行文件，最后再通过GN调用CMake的方式添加到OpenHarmony工程中。

交叉编译

编译参考

代码仓库的README.md中详细介绍了使用CMake编译double-conversion库的步骤，以及测试方法。本文参考该指导设置该库的编译配置，并完成测试。若开发人员在移植过程中对该库的编译选项配置有疑惑的地方，可参考该指导。对于其他使用CMake可独立编译的三方库，在移植时可以参考其自带的编译指导。

设置执行交叉编译

CMake方式可通过指定工具链进行交叉编译，修改并编译该库，生成OpenHarmony平台的可执行文件，步骤如下：

设置工具链将下列clang工具链配置添加到该工程的顶层CMakeLists.txt（即表1中的该文件）中即可。

   set(CMAKE_CROSSCOMPILING TRUE)
   set(CMAKE_SYSTEM_NAME Generic)
   set(CMAKE_CXX_COMPILER_ID Clang)
   set(CMAKE_TOOLCHAIN_PREFIX llvm-)
   #指定c编译工具（确保工具链所在路径已经添加到了PATH环境变量中）和编译标志，使用clang编译时标志中必须指定--target，否则无法交叉编译。
   set(CMAKE_C_COMPILER clang)
   set(CMAKE_C_FLAGS "--target=arm-liteos -D__clang__ -march=armv7-a -w -mfloat-abi=softfp -mcpu=cortex-a7 -mfpu=neon-vfpv4")
   #指定c++编译工具（确保工具链所在路径已经添加到了PATH环境变量中）和编译标志，必须指定--target，否则无法交叉编译。
   set(CMAKE_CXX_COMPILER clang++) 
   set(CMAKE_CXX_FLAGS "--target=arm-liteos -D__clang__ -march=armv7-a -w -mfloat-abi=softfp -mcpu=cortex-a7 -mfpu=neon-vfpv4")
   #指定链接工具和链接标志，必须指定--target和--sysroot，其中OHOS_ROOT_PATH可通过cmake命令后缀参数来指定。
   set(MY_LINK_FLAGS "--target=arm-liteos --sysroot=${OHOS_SYSROOT_PATH}")
   set(CMAKE_LINKER clang)
   set(CMAKE_CXX_LINKER clang++)
   set(CMAKE_C_LINKER clang)
   set(CMAKE_C_LINK_EXECUTABLE
       "${CMAKE_C_LINKER} ${MY_LINK_FLAGS} <FLAGS> <LINK_FLAGS> <OBJECTS> -o <TARGET> <LINK_LIBRARIES>")
   set(CMAKE_CXX_LINK_EXECUTABLE
       "${CMAKE_CXX_LINKER} ${MY_LINK_FLAGS} <FLAGS> <LINK_FLAGS> <OBJECTS> -o <TARGET> <LINK_LIBRARIES>")
   #指定链接库的查找路径。
   set(CMAKE_SYSROOT ${OHOS_SYSROOT_PATH})

执行编译 linux命令行中进入double-conversion的源文件目录（即标1所示目录），执行下列命令：

   mkdir build && cd build
   cmake .. -DBUILD_TESTING=ON -DOHOS_SYSROOT_PATH="..."
   make -j

其中OHOS_SYSROOT_PATH需用绝对路径指定出sysroot目录的位置，以OpenHarmony为例即目录out/hispark_xxx/ipcamera_hispark_xxx/sysroot的绝对路径。上述目录会在全量编译后生成，因此移植前先完成一次全量编译。

查看结果步骤2操作完成后，build目录下会生成静态库文件和测试用例：

表2 编译生成文件目录结构

|名称|描述| |——–|——–| |double-conversion/build/libdouble-conversion.a|生成的静态库文件| |double-conversion/build/test/|目录下存放生成的测试用例和相关CMake缓存文件| |double-conversion/build/CMakeCache.txt|CMake构建过程中的缓存文件| |double-conversion/build/CMakeFiles/|-| |double-conversion/build/cmake_install.cmake|-| |double-conversion/build/CTestTestfile.cmake|-| |double-conversion/build/DartConfiguration.tcl|-| |double-conversion/build/generated/|-| |double-conversion/build/Makefile|-| |double-conversion/build/Testing/|-|

测试

搭建OpenHarmony环境以Hi3516DV300为例，编译出OpenHarmony镜像，烧写到开发板，相关操作可参考快速入门小型系统部分。

进入系统如下所示：

 **图1** OpenHarmony启动成功界面

 ![zh-cn_image_0000001218806027](figures/zh-cn_image_0000001218806027.png)

挂载nfs目录，将表2中test目录下cctest可执行文件放入nfs目录

执行用例该库采用非交叉编译时用例是通过make test执行，CMake会有相关的执行结果统计；交叉编译时无法使用该方法，因此可直接执行生成的测试文件完成测试。

挂载成功后执行下列命令可列出用例所有条目：

 cd nfs
 ./cctest --list

上述命令执行结果部分展示：

 test-bignum/Assign<
 test-bignum/ShiftLeft<
 test-bignum/AddUInt64<
 test-bignum/AddBignum<
 test-bignum/SubtractBignum<
 test-bignum/MultiplyUInt32<
 test-bignum/MultiplyUInt64<
 test-bignum/MultiplyPowerOfTen<
 test-bignum/DivideModuloIntBignum<
 test-bignum/Compare<
 test-bignum/PlusCompare<
 test-bignum/Square<
 test-bignum/AssignPowerUInt16<
 test-bignum-dtoa/BignumDtoaVariousDoubles<
 test-bignum-dtoa/BignumDtoaShortestVariousFloats<
 test-bignum-dtoa/BignumDtoaGayShortest<
 test-bignum-dtoa/BignumDtoaGayShortestSingle<
 test-bignum-dtoa/BignumDtoaGayFixed<
 test-bignum-dtoa/BignumDtoaGayPrecision<
 test-conversions/DoubleToShortest<
 test-conversions/DoubleToShortestSingle<
 ...

以test-bignum条目为例，执行下列命令开始测试：

 ./cctest test-bignum

测试结果如下则表示通过：

 Ran 13 tests.

将该库编译添加到OpenHarmony工程中

复制库到OpenHarmony工程中拷贝已经能够成功交叉编译的库到OpenHarmony的third_party目录，为了不修改要移植的三方库目录下的BUILD.gn文件，再添加一层目录放置新增的gn转CMake编译适配文件，新增的文件有BUILD.gn、build_thirdparty.py、 config.gni，新增后的目录结构如下所示。

表3 添加到工程后的目录结构

添加gn到CMake适配文件

新增的BUILD.gn文件实现如下，其他采用CMake方式可独立编译的三方库移植到OpenHarmony平台时只需修改路径即可。

 import("config.gni")
 group("double-conversion") {
     if (ohos_build_thirdparty_migrated_from_fuchisa == true) {
         deps = [":make"]
     }
 }
 if (ohos_build_thirdparty_migrated_from_fuchisa == true) {
     action("make") {
         script = "//third_party/double-conversion/build_thirdparty.py"
         outputs = ["$root_out_dir/log_dc.txt"]
         exec_path = rebase_path(rebase_path("./build", ohos_third_party_dir))
         command = "rm * .* -rf && $CMAKE_TOOLS_PATH/cmake .. $CMAKE_FLAG $CMAKE_TOOLCHAIN_FLAG && make -j"
         args = [
             "--path=$exec_path",
             "--command=${command}"
         ]
     }
 }

新增的config.gni用于配置该库，实现如下，其他采用CMake方式可独立编译的三方库移植到OpenHarmony时只需修改CMAKE_FLAG的配置即可。

 #CMAKE_FLAG: config compile feature
 CMAKE_FLAG = "-DBUILD_TESTING=ON -DCMAKE_CXX_STANDARD=11"


 #toolchain：follow up-layer，depend on $ohos_build_compiler
 if (ohos_build_compiler == "clang") {
     CMAKE_TOOLCHAIN_FLAG = "-DOHOS_SYSROOT_PATH=${root_out_dir}sysroot"
 } else {
     CMAKE_TOOLCHAIN_FLAG = ""
 }


 #CMake tools path,no need setting if this path already joined to $PATH.
 CMAKE_TOOLS_PATH = "setting CMake tools path..."

新增的build_thirdparty.py实现如下，其他采用CMake方式可独立编译的三方库移植到OpenHarmony时无需修改即可使用。

 import os
 import sys
 from subprocess import Popen
 import argparse
 import shlex


 def cmd_exec(command):
     cmd = shlex.split(command)
     proc = Popen(cmd)
     proc.wait()
     ret_code = proc.returncode
     if ret_code != 0:
         raise Exception("{} failed, return code is {}".format(cmd, ret_code))


 def main():
     parser = argparse.ArgumentParser()
     parser.add_argument('--path', help='Build path.')
     parser.add_argument('--command', help='Build command.')
     parser.add_argument('--enable', help='enable python.', nargs='*')
     args = parser.parse_args()


     if args.enable:
         if args.enable[0] == 'false':
           return


     if args.path:
         curr_dir = os.getcwd()
         os.chdir(args.path)
         if args.command:
             if '&&' in args.command:
                 command = args.command.split('&&')
                 for data in command:
                   cmd_exec(data)
           else:
               cmd_exec(args.command)
       os.chdir(curr_dir)


  if __name__ == '__main__':
     sys.exit(main())

在配置文件中添加开关控制该库编译，默认设为关闭

在//build/lite/ohos_var.gni文件中添加下列配置：

 declare_args() {
     ohos_build_thirdparty_migrated_from_fuchisa = true
  }

编译构建手动单独构建：

执行下列命令

   hb build -T //third_party/double-conversion:double-conversion

编译成功则build目录下会生成静态库文件和测试用例

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