背景
前段时间收到了来自华为和51CTO提供的HiSpark Wi-Fi IoT智能家居套件，在此表示感谢。收到之后就迫不及待开始研究了。该套件基于海思Hi3861芯片，在官方文档中，整个LiteOS的编译环境是基于Ubuntu发行版的。如果你像我一样从事互联网行业，那么可能工作中接触更多的是CentOS。在CentOS中安装LiteOS的编译环境到底是否可行呢?那和Ubuntu环境的配置又有什么区别呢?让我们来一起探索一下。
首先本文中的CentOS是以CentOS 7.8.2003为基础。我事先在VMware中安装了全新的CentOS-7-x86_64-Minimal-2003(下载地址：http://mirrors.huaweicloud.com/centos/7.8.2003/isos/x86_64/)，尽可能在一个较为干净的系统中，一步步探索编译的最小环境。
2. 需求分析
海思Hi3861芯片的架构为RISC-V(32位版本)，因此交叉编译工具链必不可少：gcc_riscv32;
鸿蒙LiteOS的部分源代码是基于gn、ninja构建工具组织的。我们熟悉的Chrome开源版Chromium，使用同样的构建工具管理。gn用来实现一种跨平台的、程序员方便理解的编译管理，执行gn后，会生成给ninja使用的编译预处理配置。经过ninja预处理后，将会明显加快编译速度。这种特性对于操作系统等超大型项目来讲非常有用;
在鸿蒙LiteOS源代码中，关于Hi3861芯片的一些适配代码，它的编译使用了SCons工具，此工具基于Python;
另外还有一部分源代码(例如第三方库：curl)使用了传统的makefile方式编译，为了实现一条命令即可完成编译，也同样需要Python脚本来进行集成。
3. 安装编译环境
3.1 准备好工具
在编译过程中，输入命令有时候需要复制粘贴，你需要一个好用的SSH客户端，这里我用的是ZOC，类似的像SecureCRT之类的客户端也可以;
另外，如果你的网络状况不是很好的话，使用wget方式下载编译器会比较慢，我们可以使用迅雷等工具先把编译器下载好，然后通过rz命令传入CentOS。
- yum install -y lrzsz
在官方文档中指出一些必要的工具需要通过下载二进制的形式安装，需要用到wget这样的命令。在最小化安装的CentOS中，wget等命令是默认未安装的，此时我们要将此工具准备好：
- yum install -y wget
3.2 下载交叉编译工具
常规的操作是在CentOS中执行：
- wget https://repo.huaweicloud.com/harmonyos/compiler/gcc_riscv32/7.3.0/linux/gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz
如果你事先通过迅雷在本地下载好了交叉编译器，可以在CentOS中输入：
- rz
命令来激活SSH客户端的上传窗口，选择本地文件后，点击“打开”即可上传至SSH中的当前目录。
使用tar命令对工具链解压
- tar -xvf gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz
这里有个稍微需要注意的地方，虽然压缩包文件名为tar.gz，一般这种文件在tar基础上还使用了gz方式压缩，因此通常解压时需要加-z选项，可真的加上这个选项会提示：
- gzip: stdin: not in gzip format
- tar: Child returned status 1
- tar: Error is not recoverable: exiting now
3.3 安装交叉编译工具
解压好交叉编译工具后，一般按照习惯，我会把这类应用放到/usr/local目录下。
- mv gcc_riscv32 /usr/local/
当然，你也可以在上一步解压的过程中直接使用
- tar -xvf gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz -C /usr/local
为了能在Shell中直接使用交叉编译命令，需要将工具所在路径加入到PATH环境变量中。
打开全局环境变量配置文件：
- vi /etc/profile
快捷命令Shift+g将光标定位到文件尾部
修改PATH环境变量定义：
- export PATH=/usr/local/gcc_riscv32/bin:$PATH
快捷命令:wq!将修改保存。
执行命令：
- source /etc/profile
使环境变量配置立即生效。为了验证安装正确性，可以使用：
- cd
- riscv32-unknown-elf-gcc --version
应当输出
- riscv32-unknown-elf-gcc (GCC) 7.3.0
- Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
- This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
- warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
3.4 编译安装Python 3
官方文档中指出，Python需要3.7以上版本，看了一下CentOS官方源的Python版本，是2.7。而且一些运维的工具也是基于2.7的，不能强行删除。因此我们变通一下，自己编译个Python 3。看了一下官网，目前的最新稳定版本为：3.9.0。
和交叉编译工具一样，你也可以提前下载好源码包，或者使用命令下载
- wget https://www.python.org/ftp/python/3.9.0/Python-3.9.0.tgz
然后将源码包解压
- tar -xzvf Python-3.9.0.tgz
在编译开始前，需要安装一些编译过程中依赖的其他组件，以下是我逐个尝试过的，为最精简的依赖包：
注意：如果你追求一个更为精简的环境，可以在另外一个环境中编译好Python 3，然后将二进制包拷贝过来。这样就不用安装下面的组件了
- yum groupinstall -y "Development tools"
- yum install -y openssl-devel
- yum install -y libffi libffi-devel
- yum install -y bzip2-devel
- yum install -y sqlite-devel
- yum install -y readline-devel
- yum install -y libuuid-devel
- yum install -y uuid-devel
- yum install -y xz-devel
- yum install -y gdbm-devel
- yum install -y tk-devel
按照习惯，希望将Python 3安装到/usr/local/python3目录下。需要配置编译，指定prefix
- cd Python-3.9.0
- ./configure --prefix=/usr/local/python3
接下来进行编译Python 3
- make -j8 && make install
这里的参数 -j 是并行job数。请结合自身CentOS运行实际硬件环境(CPU核数)配置，过大、过小都不太好，适当优化可改善编译速度。
为了能在Shell中直接使用Python3命令，又不与系统中的Python 2.7产生冲突，我们需要创建两个软链接
- ln -s /usr/local/python3/bin/python3 /usr/bin/python3
- ln -s /usr/local/python3/bin/pip3 /usr/bin/pip3
/usr/bin目录是默认在PATH环境变量中的，上述两个软链接创建好后即可直接在Shell中使用了：
- [root@localhost ~]# python3 --version
- Python 3.9.0
- [root@localhost ~]# pip3 --version
- pip 20.2.3 from /usr/local/python3/lib/python3.9/site-packages/pip (python 3.9)
3.5 安装一些基于Python 3的必要组件
安装完Python 3之后，根据官方指导，还需要安装一些基于Python 3的编译时用到的组件，整理如下：
- pip3 install setuptools
- pip3 install kconfiglib
- pip3 install pycryptodome
- pip3 install six --upgrade --ignore-installed six
- pip3 install ecdsa
如果你在安装时遇到了这样的提示：
- WARNING: Retrying (Retry(total=4, connect=None, read=None, redirect=None, status=None)) after connection broken by 'SSLError(SSLCertVerificationError(1, '[SSL: CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed: certificate is not yet valid (_ssl.c:1122)'))': /simple/kconfiglib/
- WARNING: Retrying (Retry(total=3, connect=None, read=None, redirect=None, status=None)) after connection broken by 'SSLError(SSLCertVerificationError(1, '[SSL: CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed: certificate is not yet valid (_ssl.c:1122)'))': /simple/kconfiglib/
- WARNING: Retrying (Retry(total=2, connect=None, read=None, redirect=None, status=None)) after connection broken by 'SSLError(SSLCertVerificationError(1, '[SSL: CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed: certificate is not yet valid (_ssl.c:1122)'))': /simple/kconfiglib/
请检查一下是否本地时间与真实时间相差比较大(写这篇文章时的时间为2020年10月14日)
- [root@localhost ~]# date
2020年 09月 23日 星期三 15:46:28 CST
可以使用
- ntpdate -u time.windows.com
来校准本地时间
3.6 安装SCons
上文中提到，鸿蒙LiteOS的源码编译过程还需要Scons工具，接下来要安装一下。
首先下载其源代码
- wget http://prdownloads.sourceforge.net/scons/scons-4.0.1.tar.gz
解压
- tar -xzvf scons-4.0.1.tar.gz
安装
- cd SCons-4.0.1/
- python3 setup.py install
生成SCons命令的软链接，使其在Shell中能够直接使用
- ln -s /usr/local/python3/bin/scons /usr/bin/scons
3.7 安装gn工具(用来产生ninja编译脚本)
gn工具是由google公司开发的一套预编译工具，源代码地址：https://gn.googlesource.com/gn/
由于一些众所周知的原因，国内下载源码不太方便，幸好华为为我们提供了编译好的二进制文件。(如果你感兴趣，想自己编译的话，需要事先准备Python、ninja和LLVM环境)
下载：
- wget https://repo.huaweicloud.com/harmonyos/compiler/gn/1523/linux/gn.1523.tar
解压：
- tar -xvf gn.1523.tar
安装：
- mv gn /usr/local/
- ln -s /usr/local/gn/gn /usr/bin/gn
验证：
- [root@localhost ~]# gn --version
- 1523 (5bd8e26b)
3.8 安装ninja工具
同样，华为为我们也提供了相应的二进制版本。
下载：
- wget https://repo.huaweicloud.com/harmonyos/compiler/ninja/1.9.0/linux/ninja.1.9.0.tar
解压：
- tar -xvf ninja.1.9.0.tar
安装：
- mv ninja /usr/local/
- ln -s /usr/local/ninja/ninja /usr/bin/ninja
验证：
- [root@localhost ~]# ninja --version
- 1.9.0
3.9 测试编译
经过上述步骤，编译环境已基本安装完成，我们来尝试编译一下。
下载全量源代码：
- wget https://repo.huaweicloud.com/harmonyos/os/1.0/code-1.0.tar.gz
解压：
- mkdir liteos
- tar -xzvf code-1.0.tar.gz -C liteos
注意，源代码压缩文件内部未包含单独的目录，会解压出来一大堆文件，应当先建立一个目录，再向该目录解压!
解压好之后，按照官方提供的命令进行编译。由于我们安装的Python 3为了避免与Python 2.7命令冲突，可执行命令变为python3，故编译稍有差别：
- python3 build.py wifiiot
我们看到，最终编译成功，且输出了可以烧写的固件：out/wifiiot/Hi3861_wifiiot_app_allinone.bin
3.10 小结
上述过程，虽然稍显繁琐，但大致的思路就是如果有二进制版本，直接下载、解压、安装、验证，这样的步骤。没有提供二进制版本的，可以尝试通过CentOS官方源来解决。如果官方源仍然无法满足要求(例如Python 3)，也可以尝试自行通过源码编译的方式来解决。
4. 启用局域网共享
之所以要打开局域网共享，还是因为目前的开发环境还不完善。RISC-V架构的编译器只提供了Linux版，这就决定了编译必须在Linux环境中。而Hi3861的芯片烧录程序，只提供了Windows版(有时间我们可以聊聊鸿蒙LiteOS开发环境Deveco的烧录原理)。而且大多数从事单片机开发的工程师(或者说单片机厂商提供的开发环境，例如烧录驱动、烧录工具)还都是以Windows平台为主。我们希望编译完后直接能拿到二进制文件进行烧录，所以想到了这样一种变通方式。
4.1 安装samba
samba协议即Windows中的网上邻居所使用的协议。在CentOS的最小安装环境下需要单独安装。
- yum install -y samba
允许开机启动，这样在编译服务器掉电恢复后能自动启动局域网共享：
- systemctl enable smb
4.2 配置samba服务前的一些准备工作
我们先创建一个用于文件共享的账号，因为后续很多的操作都是基于这个账号的。假设这个账号名为：harmony
- useradd -r -s /bin/false harmony
使用useradd创建一个“三无账户”，即：没有home目录，没有密码，没有系统Shell。毕竟我们只是希望有个专用身份而已。随后，要在samba系统中添加刚刚创建的账户，并且设置samba专用密码。此处示例设置密码为：harmony。即用户名密码均为：harmony。当然也可以根据自己喜好设置。
- smbpasswd -a harmony
账号初始化之后，就可以创建一个专门用于存放共享代码的目录了：
- mkdir /data
BTW：其实更加稳妥的操作是在安装系统时单独分一个/data挂载点分区，这样一旦系统发生故障，哪怕重装系统，我们的代码也不会丢失。
因为创建该目录的用户是root，所以samba用户还不能对这个目录进行写入操作，要修改目录所有者：
- chown -R harmony:harmony /data
4.3 配置samba服务
接下来就是最关键的配置samba服务环节了。本来希望配置一个不需要用户名密码即可上传、下载的共享目录。但后来查阅资料，发现Windows 10默认情况下已经不允许这种方式了。更改Windows安全策略来实现倒也不是不可以，只是以牺牲我们操作系统的安全性为代价不划算，所以我们选择了在CentOS中创建一个Samba专用账户，用它来登录。
首先将默认配置备份一下，以后如果配置错误，还可以回滚到初始状态
- cd /etc/samba
- cp smb.conf smb.conf.bak
然后使用vi命令编辑smb.conf文件
- vi smb.conf
下面的这段是我之前整理好的一套配置：
- [global]
- netbios name = Compiler
- server string = RISC-V Compiler
- workgroup = WORKGROUP
- security = user
- map to guest = Bad User
- passdb backend = tdbsam
- log file = /var/log/samba/log.%m
- [code]
- comment = Public Stuff
- path = /data
- valid users = harmony
- browseable = yes
- writable = yes
- available = yes
- read only = no
- create mode = 0644
- directory mode = 0755
这里简单解释一下，[code]表示挂载点，如果你使用Windows，在地址栏输入\\[IP]之后，出现的第一级目录，即挂载点。valid users表示允许我们的harmony用户访问。因为要拥有写入权限，因此writable设置为yes，read only设置为no。新建文件的默认权限为644，即：rw-r--r--;新建目录的默认权限为755，即：drwxr-xr-x，必须拥有执行权限，否则新建完的目录删不掉。
4.4 开启SELinux的安全选项
在CentOS中，默认开启了SELinux，此功能是建立在系统内核的一套安全机制，对于samba服务，默认是不允许用户向服务器写入内容的。既然我们有这个需求，那就将此功能启用：
- setsebool -P samba_export_all_rw 1
另附：查看SELinux中关于samba服务配置的选项状态：
- sestatus -b | grep samba
4.5 别忘了防火墙
在CentOS中，防火墙默认开启，samba服务相关的端口不在防火墙策略中，此时即便开启服务，外部也无法访问，因此需要将端口加入到防火墙允许策略中：
- firewall-cmd --zone=public --add-port=139/tcp --permanent
- firewall-cmd --zone=public --add-port=389/tcp --permanent
- firewall-cmd --zone=public --add-port=445/tcp --permanent
- firewall-cmd --zone=public --add-port=901/tcp --permanent
- firewall-cmd --reload
- firewall-cmd --list-all
当然，最简单的还是禁用防火墙，但是会带来安全隐患，请酌情使用。
- systemctl stop firewalld
- systemctl disable firewalld
4.6 启动共享服务
一切配置好后，就可以启动共享服务了
- systemctl start smb
也可以查看服务的运行状态
- systemctl status smb
在Windows中，地址栏输入\\[IP]地址，即可看到之前共享的目录内容。
4.7 额外补充
如果后续使用中，samba用户密码修改，或者用户名更改。那么在Windows下，以前能够正常访问也有可能变得不能访问了。这时我们在控制面板中搜索“凭据”，在“凭据管理器”->“Windows凭据”中删除之前老的登录账号即可。如果登录时没有勾选过记住凭据，可以在Windows的命令行中使用：
- net use * /del
来清除连接缓存。
参考资料：
[1]Huawei. 搭建环境 [EB/OL]. https://device.harmonyos.com/cn/docs/start/introduce/oem_quickstart_3861_build-0000001054781998, 2020-10-14/2020-10-14
[2]mikey-no. pip always fails ssl verification [EB/OL].https://stackoverflow.com/questions/49324802/pip-always-fails-ssl-verification, 2019-01-28/2020-10-14
[3]一亩三分地. CentOS 7设置Samba共享目录 [EB/OL]. https://www.cnblogs.com/ldm1989/p/9229921.html, 2018-06-26/2020-10-14
