如何创建一个新的AliOS Things组件

1、前言

当我们基于AliOS Things做应用或项目开发时，会发现自己写的很多代码具备很强的可复用性，不单本项目可以使用，可能后续的类似项目都可以用到。那我们怎么把这部分功能抽象成OS的一个能力呢？显然，我们把这部分代码从project中挪到components中当作一个组件是非常合适的。

接下来我们将详细介绍如何快速开发一个AliOS Thing的标准组件。

本案例基于以下平台：

OS版本：AliOS Things3.1
硬件平台：HaaS100

2、快速掌握AliOS Things的编译系统

AliOS Things 编译系统由两部分组件。

负责组件配置的Config.in
负责具体编译的aos.mk

2.1、Config.in 介绍

如果大家玩过linux内核编译，应该清楚Config.in是munuconfig图形化配置的配置文件。

对于一个组件，需要一个config选项,如下格式：

config AOS_COMP_XXX1
    bool "xxxx"
    select AOS_COMP_XXX2
    default n
    help
        what is this.

四要素：

config后接组件名（配置系统中的名称）；
bool 代表选项类型，对于一个组件来说存在“选中“和“不选中“两种状态，故使用bool类型，bool后空一个写其在menuconfig中显示的名称；
select 用于选中其必须依赖的组件,如CoAP这种应用层协议会依赖tcp/ip协议栈LwIP。
default 默认状态，对于bool类型，只有“n”或“y”两种状态，建议默认n。
help 功能描述。

另外需要注意的是，AliOS Things3.1支持创建工程，因此对Config.in做了一定的改造，加了“AOS_CREATE_PROJECT”控制开关，如果我们需要能主动创建工程，择需要如下方式改造一下，做前后兼容：

#注意这里，如果AOS_CREATE_PROJECT使能的话，无需设置组件名，并且默认使能
if AOS_CREATE_PROJECT
config AOS_COMP_XXX1
    bool 
    select AOS_COMP_XXX2
    default y
    help
        what is this.
endif

#注意这里，如果AOS_CREATE_PROJECT未使能的话，则按传统方式设置组件名，并且默认不使能
if !AOS_CREATE_PROJECT
config AOS_COMP_XXX1
    bool "xxx"
    default n
    select AOS_COMP_XXX2
    help
        what is this.
endif

详细介绍可参考配置系统简介。

2.2、aos.mk介绍

aos.mk其实就是makefile,语法保持一致。

mk文件参数说明。

1、组件名：

NAME := mcoap

2、依赖组件，当有Config.in保证依赖关系时，此处可以不填写：

$(NAME)_COMPONENTS :=

3、编译类型：

$(NAME)_MBINS_TYPE := kernel

4、组件版本：

$(NAME)_VERSION := 1.0.0

5、组件描述：

$(NAME)_SUMMARY := Your component description.

6、指定编译源文件：

#包含src目录下全部.c
$(NAME)_SOURCES     := src/*.c
#包含src目录下指定.c
$(NAME)_SOURCES     := src/xxx.c src/xxxy.c

7、指定头文件路径：

#全局头文件，组件外也可以找到
GLOBAL_INCLUDES     += public/
#内部头文件，仅组件使用
$(NAME)_INCLUDES    += private/

8、定义全局宏：

#整个编译系统下可见的宏
GLOBAL_DEFINES      += CONFIG_COAP
#仅组件下可见的宏
$(NAME)_DEFINES      += CONFIG_COAP_WITH_TLS

9、CFLAGS设置：

#整个编译系统下可见的CFLAG
#GLOBAL_CFLAGS += -DON_DAILY 
#仅组件下可见的CFLAG
$(NAME)_CFLAGS   += -DON_DAILY

2.3、目录格式

组件默认都放在components目录下，然后根据具体功能又可细分目录，如我们示例移植一份开源的coap库，则可以放在components/network目录下。目录格式建议为：

your_comp_dir
--include
--src

3、一步步实现自有组件

鉴于代码开源相关风险，本用例使用一个mit lisense的开源coap库（示例代码来源：https://github.com/1248/microcoap）当做示例代码加入到AliOS Things中，使其成为其标准组件。

1、在components/network/下新建microcoap文件夹，并新建两个子文件夹include/src分别用于存放.h和.c文件；

2、在src/include文件夹下分别创建你的.c和.h文件；

3、按2章节方法在microcoap目录下新建Config.in：

#注意这里，如果AOS_CREATE_PROJECT使能的话，无需设置组件名，并且默认使能
if AOS_CREATE_PROJECT
config AOS_COMP_MICROCOAP
    bool 
    select AOS_COMP_LWIP
    default y
    help
        A tiny open source CoAP server for microcontrollers.
endif

#注意这里，如果AOS_CREATE_PROJECT未使能的话，则按传统方式设置组件名，并且默认不使能
if !AOS_CREATE_PROJECT
config AOS_COMP_MICROCOAP
    bool "microcoap"
    default n
    select AOS_COMP_LWIP
    help
        A tiny open source CoAP server for microcontrollers.
endif

同时在build/Config.in中增加此文件的索引：

menu "Network     Configuration"
...
source "components/network/microcoap/Config.in"
...

4、按2章节方法在microcoap目录下新建aos.mk文件：

NAME := microcoap

$(NAME)_MBINS_TYPE := kernel
$(NAME)_VERSION := 1.0.0
$(NAME)_SUMMARY := A tiny open source CoAP server for microcontrollers.

$(NAME)_SOURCES     := src/coap.c src/endpoints.c

GLOBAL_INCLUDES     := include

5、完成代码开发（示例使用开源代码演示，略过）。

至此整个文件结构如图：

4、测试验证

4.1、编写测试demo

1、拷贝已经存在的helloworld_demo例程为模板创建自有demo：mcoap_demo。

2、修改aos.mk，如下：

NAME := mcoap_demo

$(NAME)_MBINS_TYPE := app
$(NAME)_VERSION := 1.0.0
$(NAME)_SUMMARY := microcoap demo
$(NAME)_SOURCES := appdemo.c maintask.c

$(NAME)_COMPONENTS += osal_aos cli

$(NAME)_INCLUDES += ./

3、修改Config.in，如下：

config AOS_APP_MCOAP_DEMO
    bool "mcoap Demo"
    select AOS_COMP_OSAL_AOS  if !AOS_CREATE_PROJECT
    select AOS_COMP_MICROCOAP if !AOS_CREATE_PROJECT
    select AOS_COMP_YLOOP     if !AOS_CREATE_PROJECT
    select AOS_COMP_NETMGR    if !AOS_CREATE_PROJECT 
    help
        microcoap demo

if AOS_APP_MCOAP_DEMO
# Configurations for app mcoap_demo
config SYSINFO_APP_VERSION
    string "Firmware Version"
    default "app-1.0.0-20201208.140831"
    help
        application main firmware version
endif

4、编辑application/example/Config.in,增加本demo信息：

source "application/example/mcoap_demo/Config.in"
if AOS_APP_MCOAP_DEMO
    config AOS_BUILD_APP
        default "mcoap_demo"
endif

5、编辑appdemo.c，增加自己的测试验证代码。如下：

/*
 * Copyright (C) 2015-2020 Alibaba Group Holding Limited
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <aos/errno.h>
#include <aos/kernel.h>
#include "aos/init.h"
#include "board.h"
#include <k_api.h>
#include "coap.h"
#include "network/network.h"
#include "aos/yloop.h"
#include "netmgr.h"

#define PORT 5683

int test_main(void *data)
{
    int fd;

    struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;

    uint8_t buf[1024];
    uint8_t scratch_raw[1024];
    coap_rw_buffer_t scratch_buf = {scratch_raw, sizeof(scratch_raw)};


    fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);


    bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));

    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port = htons(PORT);

    bind(fd,(struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

    endpoint_setup();

    while(1)
    {
        int n, rc;
        socklen_t len = sizeof(cliaddr);
        coap_packet_t pkt;

        n = recvfrom(fd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);
#ifdef DEBUG
        printf("Received: ");
        coap_dump(buf, n, true);
        printf("\n");
#endif

        if (0 != (rc = coap_parse(&pkt, buf, n)))
            printf("Bad packet rc=%d\n", rc);
        else
        {
            size_t rsplen = sizeof(buf);
            coap_packet_t rsppkt;
#ifdef DEBUG
            coap_dumpPacket(&pkt);
#endif
            coap_handle_req(&scratch_buf, &pkt, &rsppkt);

            if (0 != (rc = coap_build(buf, &rsplen, &rsppkt)))
                printf("coap_build failed rc=%d\n", rc);
            else
            {
#ifdef DEBUG
                printf("Sending: ");
                coap_dump(buf, rsplen, true);
                printf("\n");
#endif
#ifdef DEBUG
                coap_dumpPacket(&rsppkt);
#endif

                sendto(fd, buf, rsplen, 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, sizeof(cliaddr));
            }
        }
    }
}


/*
 * WiFi Got IP event
 */
static void wifi_service_event(input_event_t *event, void *priv_data)
{
    static int started = 0;
    if (event->type != EV_WIFI) {
        return;
    }

    if (event->code != CODE_WIFI_ON_GOT_IP) {
        return;
    }

    netmgr_ap_config_t config;
    memset(&config, 0, sizeof(netmgr_ap_config_t));
    netmgr_get_ap_config(&config);
    LOG("wifi_service_event config.ssid %s", config.ssid);
    if (strcmp(config.ssid, "adha") == 0 || strcmp(config.ssid, "aha") == 0) {
        return;
    }

    /* Start CoAP task  */
    if (!started) {
        aos_task_new("iotx_example", test_main, NULL, 1024*6);
        started = 1;
    }
}

int application_start(int argc, char *argv[])
{
    int count = 0;
    
    printf("nano entry here!\r\n");

    /* Register WiFi event handle */
    aos_register_event_filter(EV_WIFI, wifi_service_event, NULL);

    /* Initialize and start net manager */
    netmgr_init();
    netmgr_start(false);

    aos_loop_run();

}

4.2、编译&测试

1、编译我们新增加的demo程序,生产固件。

aos make mcoap_demo@haas100 -c config
aos make

2、将上述编译的固件按照haas100开发板烧入指导手册烧入板中，进行相关功能验证。

5、总结

将一个通用能力集合当作一个组件加入到AliOS Things中并不难。主要有以下几步：

编写组件功能代码;
编写Config.in;
编写aos.mk;
将组件Config.in加入配置体系；
至此主要流程已经完成。当然你还可以做如下工作用于验证组件是否能正常工作：
编写测试demo;
编译测试固件，上板验证。

你学会了没？最后欢迎大家将自己的组件贡献到AliOS Things生态中来，可通过（https://github.com/alibaba/AliOS-Things/pulls）等开源仓库提交你的代码，我们审核通过后就将成为AliOS Things的一部分！

同时，我们推出了HaaS 年度大玩家计划，除了成为AliOS Things的一部分，也欢迎同学们在CSDN上踊跃投稿，还有机会被邀请到云栖大会现场来进行颁奖哦

6、开发者技术支持

如需更多技术支持，可加入钉钉开发者群

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