AliOS Things 基于组件化思想的多bin特性
摘要： 今年杭州云栖大会上，AliOS Things正式发布，其中有一个基于组件化思想的多bin特性，这是AliOS Things有专利保护的多bin fota升级解决方案的核心
今年杭州云栖大会上，AliOS Things正式发布，其中有一个基于组件化思想的多bin特性，这是AliOS Things有专利保护的多bin fota升级解决方案核心。随着我们不断的版本迭代，这里很高兴和大家分享下多bin基于AliOS Things v1.1.2版本的具体实现。这里我主要以"两个W（what、why）、一个H（how）"来展开。
What -- AliOS Things多bin特性是什么
AliOS Things v1.1.2版本实现的多bin版本（实现的是三bin方案，分为kernel、framework、app bin），主要是指AliOS Things基于组件化思想能够独立编译、烧录、OTA升级kernel、framework、app bin，这三部分通过syscall来实现彼此的函数调用，syscall是在扁平地址空间中通过访问函数数组来实现的。
fsyscall ksyscall
app ------> framework ------> kernel
如果有反向调用的需求，可以使用函数注册方式来实现。
Why -- 为什么需要AliOS Things多bin特性
AliOS Things 多bin特性到底能够带来什么好处呢？物联网设备数量众多，模组种类也繁杂，芯片厂商、模组厂商、终端厂商开发者都有自己的侧重点，但是对AliOS Things来讲，我们希望让芯片、模组厂商降低硬件成本，让终端厂商开发者简易开发，专注于应用软件的开发，而多bin特性就是为此服务的。
总结来讲，AliOS Things核心利益点就是“减成本、利开发”，具体如下：
AliOS Things拆分kernel、framework、app bin，支持细粒度fota升级，减少ota备份空间大小（甚至可以做到0备份空间升级），有效减少硬件flash成本
芯片厂商、模组厂商预置测试稳定的kernel、framework版本，开发者购买阿里云市场中的模组解决方案，专注于开发app即可
下图更直观的展示了单bin和多bin版本在fota升级上的硬件flash消耗对比：
How -- 如何实现AliOS Things多bin特性
上面我们了解了什么是AliOS Things 和AliOS Things 多bin特性的好处，那AliOS Things 多bin特性是如何实现的呢？AliOS Things多bin特性基于AliOS Things的组件化思想，组件化思想是指各个组件之间解耦，组件之间仅通过暴露出来的api接口进行交互，这样子就可以动态调整组件的位置。多bin特性就是在保有基本组件的基础上（如内核组件必属于kernel模块），动态调整其他组件来实现fota升级空间消耗的最优化（比如cloud组件可以动态在kernel、framework模块间切换，如果要最小ota备份区间，可以调整组件使得kernel、framework bin的codesize维持差不多，因为ota备份空间取kernel、framework、app bin的最大值）。
接下来我们具体分析下AliOS Things的多bin特性实现：
1、首先对组件类型要进行区分：
在AliOS Things编译体系的组件makefile 中增加了$(NAME)_TYPE变量，标明组件的类型，各个bin包含哪些组件类型如下：
$(NAME)_TYPE: app、framework、kernel、app&framework、framework&kernel、app&kernel、share（三bin共享）、默认
app bin： app、app&framework、app&kernel、share、默认
framework bin：framework、app&framework、framework&kernel、share
kernel bin： kernel、app&kernel、framework&kernel、share
注意：framework、kernel组件理论上必须标明组件类型，app组件可标可不标
2、Syscall函数调用方式说明：
AliOS Things 多bin特性的syscall方式是在扁平地址空间中的函数数组访问，而且在基于组件化的思想下，syscall是分布在各个组件中，可以灵活配置成syscall函数或者取消，使用宏来标识需要暴露的syscall接口，因为syscall接口是kernel暴露给framework、app或者framework暴露给app的，故在kernel和framework模块的组件中使用AOS_EXPORT宏来进行标识：
define AOS_EXPORT(ret,fun,argstype...)
参数说明：
ret：返回值类型
fun：函数名
argstype：参数类型，中间用逗号分隔
示例：
Int aos_get_hz(void){return RHINO_CONFIG_TICKS_PER_SECOND;}AOS_EXPORT（int，aos_get_hz， void）;
使用注意点：
1、宏支持的可变参数类型前面必须是格式化参数项；
2、函数指针类型参数，请去掉fn，如int (fn)(char , int)
3、宏不支持在头文件中定义，必须在.c文件中定义，如果只有库文件，没有头文件，请把函数的宏放置在kernel模块或者framework模块的syscall文件中，分别是syscall_ktbl.c和syscall_ftbl.c
对AOS_EXPORT宏的解析是在编译过程中调用python脚本解析的，根据用户设定的宏参数，生成ksyscall和fsyscall的syscall数组和对应函数文件，脚本自动生成的文件在out/syscall目录下。
3、多bin相关文件及调用方式：
AliOS Things 多bin特性分别包含了kernel/ksyscall、framework/fsyscall、app/usyscall三个目录：
ksyscall：kernel syscall函数的数组文件
fsyscall：framework syscall函数的数组文件和kernel syscall函数在frame中的实现
usyscall：fsyscall函数在app中的实现
以mk3060芯片相应组件为例说明组件在各bin中分布以及多bin启动过程说明：
python脚本解析AOS_EXPORT宏，自动生成相应的syscall文件，如下图说明kernel、framework、app目录中的syscall文件以及脚本生成在out目录下的对应文件：
用户在移植多bin特性的时候，因为多bin特性可以单独编译，需要增加kernel、framework、app的ld链接文件，并对相应的空间布局做相应的调整。
小结
AliOS Things 多bin特性致力于 降低硬件成本，让应用开发者更高效开发。多bin特性随着版本在不停迭代，希望有更多开发者参与其中，让多bin特性更简洁、高效、好用，让多bin特性在实际场景中发挥更大作用，致力于AliOS Things生态发展。有什么需求或者指教，欢迎访问github官网：https://github.com/alibaba/Al...
这个功能自己好实现吗？
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