跨平台移植

基于OSDK 开发的应用程序能够运行在Linux 和ROS 系统上，为满足开发者在不同的操作系统和开发平台上使用OSDK 开发应用程序，OSDK 提供了Hal 层和Osal 层库。

说明： 本教程提供的示例代码，是以STM3241G-EVAL 开发板为例，介绍将基于OSDK 开发的应用程序移植到FreeRTOS 平台上的步骤。

概述

为能使基于OSDK 开发的应用程序移植到不同的软硬件平台，需要通过Hal（Hardware Abstraction Layer，硬件接口层）适配不同的硬件平台，通过Osal（Operating System Abstraction Layer，操作系统抽象层）实现与不同操作系统的兼容，如图1.代码移植所示。

图1.代码移植

说明

使用OSDK 4.0 及以上版本，在STM32上开发的应用程序必须运行在FreeRTOS上；

使用OSDK 4.0 以下版本，在STM32上开发的应用程序仅能运行在裸机上。

基础概念

Hal 层

Hal（Hardware Abstraction Layer，硬件接口层）是OSDK 硬件接口抽象层，位于操作系统、应用程序和硬件接口间，开发者需要按照指定接口中的函数原型，实现并将适配Hal 层的函数注册到应用程序中，使基于OSDK 开发的应用程序通过Hal 层直接访问不同计算平台硬件的底层资源，并与无人机通信。

不使用高级视觉功能
不使用高级视觉功能时，机载计算机仅需通过UART 接口与无人机通信。开发者需要按照OsdkPlatform_RegHalUartHandler()接口中的函数原型，实现并将适配Hal 层的函数注册到应用程序中。
使用高级视觉功能使用高级视觉功能时，机载计算机需通过USB 接口获取无人机摄像头的图像数据。开发者需要按照OsdkPlatform_RegHalUSBBulkHandler()接口中的函数原型，实现并将适配Hal 层的函数注册到应用程序中。

Osal 层

Osal（Operating System Abstraction Layer，操作系统抽象层）是OSDK 的操作系统抽象层，位于应用程序和操作系统间。开发者需要按照PsdkPlatform_RegOsalHandler()接口中的函数原型，实现并将适配Osal 层的函数注册到应用程序中，使基于OSDK 开发的应用程序通过Osal 层直接访问操作系统以及操作系统内核的资源，将应用程序移植到不同的操作系统上。

线程函数

使用线程机制管理应用程序执行相应的任务，开发者需要实现创建线程、销毁线程和线程睡眠的函数。

创建线程：

E_OsdkStat (*TaskCreate)(T_OsdkTaskHandle *task, 
                        void *(*taskFunc)(void *), 
                        uint32_t stackSize, void *arg)

销毁线程：E_OsdkStat (*TaskDestroy)(T_OsdkTaskHandle task)
线程睡眠：E_OsdkStat (*TaskSleepMs)(uint32_t timeMs)

互斥锁

互斥锁是一种用于防止多个线程同时对同一队列、计数器和中断处理程序等公共资源（如共享内存等）执行读写操作的机制，能够有效避免进程死锁或长时间的等待。使用互斥锁机制，需要开发者实现创建互斥锁、销毁互斥锁、互斥锁上锁和互斥锁解锁。

创建互斥锁：E_OsdkStat (*MutexCreate)(T_OsdkMutexHandle *mutex)
销毁互斥锁：E_OsdkStat (*MutexDestroy)(T_OsdkMutexHandle mutex)
互斥锁上锁：E_OsdkStat (*MutexLock)(T_OsdkMutexHandle mutex)
互斥锁解锁：E_OsdkStat (*MutexUnlock)(T_OsdkMutexHandle mutex);

信号量

信号量是一种用于防止多线程同时操作相同代码段的机制。开发者使用该机制时，需要实现创建信号量、销毁信号量、等待信号量、释放信号量和等待超时信号量函数。

创建信号量：E_OsdkStat (*SemaphoreCreate)(T_OsdkSemHandle *semaphore, uint32_t initValue)

说明： 使用该接口时，请设置initValue信号量的初始值。
销毁信号量：E_OsdkStat OsdkOsal_SemaphoreDestroy(T_OsdkSemHandle semaphore)
等待信号量：E_OsdkStat OsdkOsal_SemaphoreWait(T_OsdkSemHandle semaphore);

说明： 等待信号量接口等待时间的最大值为32767 ms。
等待超时信号量：E_OsdkStat OsdkOsal_SemaphoreTimedWait(T_OsdkSemHandle semaphore, uint32_t waitTimeMs)
释放信号量：E_OsdkStat OsdkOsal_SemaphorePost(T_OsdkSemHandle semaphore)

时间接口

获取当前系统的时间（ms）：E_OsdkStat OsdkOsal_GetTimeMs(uint32_t *ms);

内存管理接口

申请内存：void *OsdkOsal_Malloc(uint32_t size);
释放内存：void OsdkOsal_Free(void *ptr)

实现跨平台移植

1. 跨平台移植模块初始化

创建工程文件后，请先调用如下接口，将硬件平台和操作系统的接口函数注册到基于OSDK 开发的应用程序中，否则使用OSDK 开发的应用程序将无法移植到其他硬件平台和操作系统上。

E_OsdkStat OsdkPlatform_RegOsalHandler(const T_OsdkOsalHandler *osalHandler);
/*如无需使用高级视觉功能，请使用如下接口*/
E_OsdkStat OsdkPlatform_RegHalUartHandler(const T_OsdkHalUartHandler *halUartHandler);
/*如需使用高级视觉功能，请使用如下接口*/
E_OsdkStat OsdkPlatform_RegHalUSBBulkHandler(const T_OsdkHalUSBBulkHandler *halUSBBulkHandler);

2. 引用关键文件

Hal 层适配

Linux / ROS：osdkhal_linux.c
STM32F4：osdkhal_stm32.c

Osal 层适配

Linux / ROS：osdkosal_linux.c
STM32F4：osdkosal_stm32.c

3. 注册跨平台移植模块

注册Hal 层函数

#ifdef ADVANCED_SENSING
  if(DJI_REG_USB_BULK_HANDLER(&halUSBBulkHandler) != true) {
    throw std::runtime_error("USB Bulk handler register fail");
  };
#endif

注册Osal 层函数

if(DJI_REG_OSAL_HANDLER(&osalHandler) != true) {
  throw std::runtime_error("Osal handler register fail");
}

FreeRTOS 移植

将基于OSDK 开发的应用程序移植到FreeRTOS 平台上，需要先获取FreeRTOS 的内核源码。

1. 获取移植代码

下载并解压缩FreeRTOS 压缩包 V10.2.1，代码解压后主目录如图2.FreeRTOS 文件列表所示：

图2.FreeRTOS 文件列表

关键文件移植
- 移植FreeRTOS 核心代码：将/FreeRTOS/Source/下的所有文件复制到onboard-sdk/sample/platform/STM32/OnBoardSDK_STM32/OS/FreeRTOS/目录下。

图3.FreeRTOS 关键文件列表

移植关键配置文件：将/FreeRTOS/Demo/CORTEX_M4F_STM32F407ZG-SK/中的文件FreeRTOSConfig.h复制到onboard-sdk/sample/platform/STM32/OnBoardSDK_STM32/OS/FreeRTOS/include目录下。

图4.FreeRTOSConfig.h 文件

2. 修改关键配置信息

修改FreeRTOSConfig.h 文件中的关键信息。

将#ifdef __ICCARM__ 改为 #if defined (__ICCARM__) || defined (__CC_ARM) || defined (__GNUC__)
将#defined configUSE_IDLE_HOOK 1改为#defined configUSE_IDLE_HOOK 2
将#define configTOTAL_HEAP_SIZE ((size_t)(75*1024))改为#define configTOTAL_HEAP_SIZE ((size_t)(60*1024))
将#define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 2改为#define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 0
将#define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK 1改为#define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK 0

图5.修改配置对比

Onboard SDK

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