【开源鸿蒙】OpenHarmony 5.0轻量系统最小开发环境搭建

一、写在前面——为什么写本篇内容

OpenHarmony 5.0发布了，该版本的系统带来了非常多的新特性，与此同时，整个系统的源代码占用的磁盘空间也非常大。使用repo命令从gitee下载完OpenHarmony 5.0源代码之后，磁盘空间占用为51GB。在此基础之上，执行prebuilts_download.sh脚本，下载编译工具链之后，磁盘占用达到了67GB。

这么大的磁盘占用，对于想要体验在轻量系统（mini system）上跑OpenHarmony的同学来说，67GB的磁盘占用是无法接收的。

本文将会介绍，如何下载源代码和工具链，让磁盘占用尽可能小的同时，还可以进行轻量系统上的OpenHarmony开发（进行源码编译构建）。

OpenHarmony官方对于系统的分类中写道：

• 轻量系统（mini system）

  面向MCU类处理器例如Arm Cortex-M、RISC-V 32位的设备，硬件资源极其有限，支持的设备最小内存为128KiB，可以提供多种轻量级网络协议，轻量级的图形框架，以及丰富的IOT总线读写部件等。可支撑的产品如智能家居领域的连接类模组、传感器设备、穿戴类设备等。

轻量系统，基本上涵盖了32位的主流单片机。

二、准备工作——下载源码前的准备

2.1 准备基础环境

本节介绍基础软硬件环境的最低要求，包括CPU、内存、硬盘和操作系统等。

磁盘空间：至少 100GB，推荐1TB及以上；

内存空间：至少 4GB，推荐8GB及以上；

CPU：x86_64架构，至少4核，推荐8核及以上；

操作系统： Ubuntu 或 Debian

系统版本： 22.04（Ubuntu），10 （Debian）

其中操作系统可以是直接安装在物理机器上，也可以是虚拟机。如果使用的是虚拟机，需要注意给磁盘、内存、CPU分配足够的资源。

2.2 准备命令行工具

本节主要介绍后续从gitee下载源码所需的工具，以及如何准备。

从Gitee下载OpenHarmony源码，需要用到repo和git两个命令行工具。其中，git是分布式版本控制系统，可以通过apt包管理器下载和安装；repo是基于Python脚本的多git仓管理工具，可以从gitee下载并安装（或设置）。

综上所述，首先需要安装git和python等命令：

sudo apt install git git-lfs python3-pip wget

其中，git-lfs是git的大文件存储工具，部分代码仓用到了大文件存储，因此需要下载；wget是后续我们需要使用到的命令行工具。

安装repo命令行工具，执行如下命令：

# 创建目录
mkdir ~/bin# 下载repo脚本
curl https://gitee.com/oschina/repo/raw/fork_flow/repo-py3 > ~/bin/repo# 下载repo依赖的软件包
pip3 install -i https://repo.huaweicloud.com/repository/pypi/simple requests

修改~/.profile文件，在最后追加：

export PATH=$HOME/bin:$PATH

实现修改PATH环境变量。

2.3 配置git用户信息

本节介绍如何配置本地git用户名和邮箱，以及如何配置码云SSH公钥（使用ssh协议下载必须配置）：

1. 注册gitee帐号；

2. 设置gitee账号的SSH公钥和邮箱，具体操作参考gitee帮助中心；

3. 配置本地的git用户信息，执行如下命令：

   git config --global user.name "yourname"
   git config --global user.email "your-email-address"
   git config --global credential.helper store
   

   需要注意，邮箱要和gitee账号设置的邮箱一致。

4. 创建目录，用于存放OpenHarmony源码，执行如下命令：

   mkdir -p ~/ohos/OH5  # 用于存放OpenHarmony 5.0轻量系统最小代码
   cd ~/ohos/OH5        # 跳转到该目录，后续的命令都在这个目录下执行
   

三、下载OpenHarmony轻量系统最小源码

3.1 使用ssh协议下载（推荐）

通过repo + ssh 下载（需注册公钥，请参考码云帮助中心）。

• 从版本分支获取源码。可获取该版本分支的最新源码，包括版本发布后在该分支的合入。

  repo init -u git@gitee.com:openharmony/manifest.git -b OpenHarmony-5.0.0-Release -g ohos:mini --no-repo-verify
  repo sync -c
  repo forall -c 'git lfs pull'
  

• 从版本发布Tag节点获取源码。可获取与版本发布时完全一致的源码。

  repo init -u git@gitee.com:openharmony/manifest.git -b refs/tags/OpenHarmony-v5.0.0-Release -g ohos:mini --no-repo-verify
  repo sync -c
  repo forall -c 'git lfs pull'
  

• 注意：这里repo init添加了-g参数，用于指定后续repo sync时同步git仓的groups属性值，实现了下载更少源码仓，即最终磁盘占用更小的目的。

3.2 使用https协议下载

通过repo + https 下载。

• 从版本分支获取源码。可获取该版本分支的最新源码，包括版本发布后在该分支的合入。

  repo init -u https://gitee.com/openharmony/manifest -b OpenHarmony-5.0.0-Release -g ohos:mini --no-repo-verify
  repo sync -c
  repo forall -c 'git lfs pull'
  

• 从版本发布Tag节点获取源码。可获取与版本发布时完全一致的源码。

  repo init -u https://gitee.com/openharmony/manifest -b refs/tags/OpenHarmony-v5.0.0-Release -g ohos:mini --no-repo-verify
  repo sync -c
  repo forall -c 'git lfs pull'
  

• 注意：这里repo init添加了-g参数，用于指定后续repo sync时同步git仓的groups属性值，实现了下载更少源码仓，即最终磁盘占用更小的目的。

四、下载OpenHarmony轻量系统构建工具

直接执行prebuilts_download.sh脚本可以下载所有当前平台的构建工具，其中大部分工具是用于构建“标准系统”时使用的，而构建“轻量系统”使用的工具非常少。

因此，为了减少磁盘空间占用，本节使用手动执行命令的方式下载轻量系统构建所需工具。

经实验，构建轻量系统（以Hi3861为例）需要使用到的工具仅有：

• GN，Generate Ninja，可以生成ninja，功能更强大；
• ninja，轻量级构建工具，速度非常快；
• 交叉编译工具链，Hi3861是 riscv32-gcc；
• clang_llvm（用到了llvm-objcopy命令，但riscv32-gcc中也有类似的命令行工具）；

4.1 下载并解压GN命令行工具

执行如下命令，下载并解压GN命令行工具：

export URL_PREFIX=http://repo.huaweicloud.com# 创建放置目录
mkdir -pv prebuilts/build-tools/linux-x86/bin/# 下载GN压缩包
wget $URL_PREFIX/openharmony/compiler/gn/20240510/gn-linux-x86-20240510.tar.gz# 解压GN压缩包
tar -xvf gn-linux-x86-20240510.tar.gz -C prebuilts/build-tools/linux-x86/bin/

4.2 下载并解压ninja命令行工具

执行如下命令，下载并解压GN命令行工具：

export URL_PREFIX=http://repo.huaweicloud.com# 下载ninja压缩包
wget $URL_PREFIX/openharmony/compiler/ninja/20240416/ninja-linux-x86-20240416.tar.gz# 解压ninja压缩包
tar -xvf ninja-linux-x86-20240416.tar.gz -C prebuilts/build-tools/linux-x86/bin/

4.3 下载clang/LLVM编译工具链

执行如下命令，下载clang/LLVM编译工具链：

# 下载clang/LLVM压缩包
wget $URL_PREFIX/openharmony/compiler/clang/15.0.4-666b9b/linux/clang_linux-x86_64-666b9b-20240218.tar.gz# 查看压缩包中文件列表：
# tar -tvf clang_linux-x86_64-666b9b-20240218.tar.gz# 解压clang/LLVM压缩包（到当前目录）
tar -xvf clang_linux-x86_64-666b9b-20240218.tar.gz# 创建放置目录
mkdir -pv prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/# 移动到prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64目录，并重命名为llvm
mv clang_linux-x86_64-666b9b-20240218 prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/llvm

注： prebuilts目录下的命令行工具是由hb命令调用的，不需要手动设置环境变量。

4.4 下载交叉编译工具链RISC-V GCC

执行如下命令，下载并解压RISC-V GCC工具：

# 下载RISC-V GCC压缩包
wget $URL_PREFIX/openharmony/compiler/gcc_riscv32/7.3.0/linux/gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz# 创建RISC-V GCC放置目录
mkdir -pv ~/ohos/toolchains/# 解压RISC-V GCC压缩包
tar -xvf gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz -C ~/ohos/toolchains/

解压完成后，还需要手动修改~/.profile文件（如果没有这个文件，则修改~/.bashrc），向最后添加一行：

export PATH=~/ohos/toolchains/gcc_riscv32/bin:$PATH

完成修改后，关闭当前shell会话，重新打开新的Shell会话，环境变量的修改将会生效。

完成以上所有解压之后，可以将相应的压缩包删除掉。

下载、解压、删除完上述所有压缩包后，磁盘空间占用如下：

可以看到仅有15G，不到67G的四分之一。

五、编译OpenHarmony轻量系统

5.1 安装hb命令行工具

OpenHarmony源码使用hb命令进行构建，hb本身源码位于build/hb目录内。

在OpenHarmony源码的顶层目录下，执行如下命令，安装hb命令：

pip install build/hb/

如果已有之前版本的hb命令，安装之前，可以将其卸载掉再安装：

pip uninstall ohos-build

5.2 安装Hi3861 SDK所需的命令行工具

Hi3861 SDK是使用scons构建的，需要scons命令，以及其他几个pip包。

【可选】执行后面的pip install之前，可以配置国内pip源，加速pip包安装（这里使用的是华为云镜像站，也可以使用其他镜像站）：

pip config set global.index-url https://repo.huaweicloud.com/repository/pypi/simple
pip config set global.timeout 120
pip config set global.trusted-host repo.huaweicloud.com

使用如下命令，安装Hi3861 SDK构建所需的命令行工具和pip包：

pip install scons kconfiglib pycryptodome six ecdsa

5.3 【可选】安装ccache命令行工具

安装ccache可以实现本地编译缓存，好处是重复编译构建速度会很快，缺点是会占用一定磁盘空间。

如果磁盘空间够用的话，推荐安装ccache。

执行如下命令，安装ccache：

sudo apt install ccache

5.4 编译OpenHarmony轻量系统（以Hi3861为例）

首先，执行hb set命令，选择产品，一次选择mini->hispark_pegasus_mini_system：

接着，执行hb build -f命令，进行构建，构建完成后可以看到如下输出：

可以看到，此时Hi3861固件的bin文件已经生成了：

elf文件的代码段、数据段、BSS段信息：

六、参考链接

1. https://gitee.com/openharmony/docs/tree/master/zh-cn/release-notes
2. https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/release-notes/OpenHarmony-v5.0.0-release.md
3. 了解OpenHarmony开源项目