ucb riscv实验教程
riscv工具可以生成Verilog的仿真器所有的export请自行添加至~/.bashrc本步骤尚不完善，后续及时更新，如有任何建议，请联系lpn709695399@163.com.RISCV综述 boom主页 riscv-toolchain主页 rocket chip generator主页 jdk下载页 vcs下载页（密码: 22f2） vcs安装教程 vivado安装教程 fpga-zynq主页
rocke chip generator 的编译过程如下
步骤转换工具1.Chisel3 -> Firrtlsbt2.Firrtl -> VerilogFirrtl3.Verilog -> C++Verilator安装Chisel，该工具包含sbt与Firrtl
cd $TOP echo "deb https://dl.bintray.com/sbt/debian /" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/sbt.list sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv 642AC823 sudo apt-get update sudo apt-get install sbt 测试Chisel是否安装成功 cd ~/Software/riscv/rocket-chip/chisel3 sbt compile # compile the chisel library sbt test # run the included unit tests当前仿真器的编译需要工具链版本为6.1
riscv-gnu-toolchain riscv-V 的交叉编译工具riscv-fesvr “front-end” server，通过Host-Target Interface(HTIF)* ，负责host和target处理器间的services calls，提供虚拟的控制台和disk设备riscv-isa-sim ISA的simulator和 执行的”golden standard”riscv-opcodes 模拟器所有可执行的riscv-V操作码riscv-pk 代理核服务通过RISC-V Newlib port编译链接的代码所生成的services system * callsriscv-tests 一些assembly示例和benchmarks cd $TOP/rocket-chip/riscv-tools git submodule update --init --recursive # 安装各种依赖项 sudo apt-get install autoconf automake autotools-dev curl device-tree-compiler libmpc-dev libmpfr-dev libgmp-dev libusb-1.0-0-dev gawk build-essential bison flex texinfo gperf libtool patchutils bc zlib1g-dev # 生成各种工具 ./build.sh 测试工具链是否安装成功，采用riscv的模拟器spike cd $TOP echo -e '#include <stdio.h>\n int main(void) { printf("Hello world!\\n"); return 0; }' > hello.c riscv64-unknown-elf-gcc -o hello hello.c spike pk hello # 这里之所以需要pk，是因为程序中有printf，该命令需要系统调用 # spike可以找到相对应的$RISCV/riscv-elf/bin/pkBoom的FPGA实验采用Xilinx的ZC706，以下路径中均以该型号示例，其他型号请参看源链接 ucv-bar/fpga-zynq还未跟进，目前以donggyukim/fpga-zynq示例
clone fpgq-zynq，仍在$(TOP)目录下，将编译好的代码拷贝到该环境中 cd $TOP git clone https://github.com/donggyukim/fpga-zynq.git gvim common/Makefrag # ROCKET_DIR ?= $TOP/rocket-chip # 如此一来，就将该环境下的rocket设置为之前运行的Rocket环境 为方便调试，该工程将对rocket例化adapter，与ARM连接，以便调试 cd zc706 make init-submodules make rocket # 此处生成新代码 建立Vivado项目 make project # 此步骤只需要运行一次，此后修改不再执行 生成rocketchip_wrapper.bit cd zc706_rocketchip_BOOMZynqConfig vivado zc706_rocketchip_BOOMZynqConfig.xpr # 此处应保证vivado安装成功，相应的环境变量配置完善 # 或者直接运行vivado，打开zc706_rocketchip_BOOMZynqConfig.xpr # Program and Debug -> Generate Bitstream * IP Integrator -> Open Block Design（主页说此步骤对于正确生成FSBL很重要） * Program and Debug -> Generate Bitstream * 生成的bit文件在为 `$REPO/zc706/zc706_rocketchip_BOOMZynqConfig/zc706_rocketchip_BOOMZynqConfig.runs/impl_1/rocketchip_wrapper.bit` * 启动SDK之前必须File -> Export Hardware，该步骤会生成 `$REPO/zc706/zc706_rocketchip_BOOMZynqConfig/zc706_rocketchip_BOOMZynqConfig.sdk` * File -> Launch SDK 安装依赖项 sudo apt-get install lib32z1 lib32ncurses5 libbz2-1.0:i386 lib32stdc++6 # 在下一步编译FSBL（First Stage Bootloader）时需要安装的依赖项生成FSBL.elf
进入SDK界面File -> New -> Application Project项目起名 FSBL -> Next选择 Zynq FSBL -> Finish自动编译，编译过程中遇到部分undefined reference，从FSBL_bsp下的libsrc中拷贝到FSBL的src中即可 如有更好的解决办法，请告知我
添加环境变量
export PATH=$SDK_HOME/gnu/arm/lin/bin:$PATH 编译工具需要依赖项openssl，部分系统中没有 sudo apt-get install libssl-dev 注释Makefile中冗余错误提示代码 # $(srctree)/scripts/check-config.sh u-boot.cfg \ # $(srctree)/scripts/config_whitelist.txt ${srctree} 1>&2 # # 参考 http://www.100ask.org/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=15932 注释Vivado关于LD_LIBRA_PATH的设置 gvim $VIVADO_HOME/.settings64-Vivado.sh # 注释掉所有LD_LIBRA_PATH的设置LD_LIBRA_PATH为全局设置，影响shell运行时的所有命令 该参数主要针对需要使用Vivado库的AXI BFM而设置 在使用时，部分库文件会发生冲突，如
sybol lookup error: awk: undefined symbol: mpfr_z_sub 参考 https://www.xilinx.com/support/answers/66998.html
生成 u-boot.elf cd ../zc706 make arm-uboot # 此处会clone u-boot-xlnx # 若您通过浏览器下载，请注释掉common/Makefrag中的 # git submodule update --init $(uboot_dir)生成boot.bin
回到SDK，Xilinx Tools -> Create Zynq Boot Image输出路径为：$REPO/zc706/deliver_output，此路径存放后续往SD卡烧写的文件（若没有，请创建）按序进行以下操作，否则会出错： Add -> $REPO/zc706/zc706_rocketchip_BOOMZynqConfig/zc706_rocketchip_BOOMZynqConfig.sdk/FSBL/Debug/FSBL.elf选择Partition type为bootloader，否则工具会自动改为datafile，导致生成失效Add -> $REPO/zc706/zc706_rocketchip_BOOMZynqConfig/zc706_rocketchip_BOOMZynqConfig.runs/impl_1/rocketchip_wrapper.bit选择Partition type为datafileAdd -> $REPO/zc706/soft_build/u-boot.elf选择Partition type为datafileCreate Image，BOOT.bin生成到$REPO/zc706/deliver_output
若后续对工程进行修改，之前的操作不用再手动执行，可以依据output.bif直接运行
make deliver_output/boot.bin clone linux-xlnx # 执行此步骤是因为后续在make arm-linux中 # git submodule update --init $(arm_linux_dir) # 可能不能正确执行，若您的环境可以，便可以不执行此操作 # 若您通过浏览器下载，请注释掉Makefile中的这行 cd ../common git clone https://github.com/Xilinx/linux-xlnx.git cd linux-xlnx git submodule update --init --recursive 生成uImage 将在Zynq的ARM核中启动Linux，生成linux的备份 make arm-linux 生成devicetree.dtb linux将用该文件初始化ARM核的各种外设 make arm-dtb此时deliver_output文件夹应有以下三部分
BOOT.bin - (the filename is case insensitive, you may see boot.bin). This contains the FSBL, the bitstream with Rocket, and u-boot.uImage - Linux for the ARM PSdevicetree.dtb - Contains information about the ARM core’s peripherals for linux.获取ARM上linux的文件系统
make fetch-ramdisk # 如果不能运行，从Makefile中找到对应链接，通过浏览器下载，拷贝到deliver_output将deliver_output文件拷贝到SD卡的根目录下
SD_ROOT/|-> boot.bin|-> devicetree.dtb|-> uImage|-> uramdisk.image.gz到目前为止，已经生成了在Rocket上运行binaries的环境，此处可以测试FPGA环境是否搭建成功了
当前仿真器的编译需要工具链版本为6.1，vmlinux的生成需要工具链版本为7.1，查看工具链版本最方法为riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -v 安装6.1版本与之前的6.1安装方法一致，但要注意安装路径不同，环境变量RISCV的设置（可以通过备份两份bashrc，一份编译emulator，一份编译vmlinux）
Linux Kernel的获取方式有两种 一. 获取源代码进行编译，参考riscv-tools的教程 1. 生成编译环境 编译riscv64-unknown-linux-gnu-gcc，这是从Newlib到GNU C的交叉编译，可以通过riscv64-unknown-elf-gcc来编译系统，但是应用就需要通过riscv64-unknown-linux-gnu-gcc来编译了 cd $TOP/riscv-tools/riscv-gnu-toolchain ./configure --prefix=$RISCV # 生成相应的Makefile make linux * **编译linux** cd $TOP git clone https://github.com/riscv/riscv-linux.git riscv-linux # 此环境尚不稳定，可以下载其他分支 # git clone https://github.com/riscv/riscv-linux.git -b riscv-for-submission-v7 riscv-linux gvim ~/.bashrc # 将riscv64-unknown-linux-gnu-gcc的路径添加至环境变量 # export PATH=$PATH:~/riscv/rocket-chip/riscv-tools/riscv/bin source ~/.bashrc * **配置linux** cd riscv-linux make ARCH=riscv defconfig sudo apt-get install libncurses5-dev libncursesw5-dev # 安装依赖项 make ARCH=riscv menuconfig # 图形界面可以配置相应的参数，后续将详述，改配置可以改变.config文件 gvim .config # 置 CONFIG_CROSS_COMPILE="riscv64-unknown-linux-gnu-" make -j8 ARCH=riscv # 若没有设置交叉编译选项，请运行 # # make -j8 ARCH=riscv CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-linux-gnu- 2. BusyBox，用来配置init和ash applets cd ../ curl -L http://busybox.net/downloads/busybox-1.26.2.tar.bz2 > busybox-1.26.2.tar.bz2 tar xvjf busybox-1.26.2.tar.bz2 cd busybox-1.26.2 make allnoconfig # 关闭默认配置 make ARCH=riscv menuconfig # 找到相应的选项，并配置 # CONFIG_STATIC=y, listed as "Build BusyBox as a static binary (no shared libs)" in BusyBox Settings → Build Options # CONFIG_CROSS_COMPILER_PREFIX=riscv64-unknown-linux-gnu-, listed "Cross Compiler prefix" in BusyBox Settings → Build Options # CONFIG_FEATURE_INSTALLER=y, listed as "Support --install [-s] install applet links at runtime" in BusyBox Settings → Include busybox applet # CONFIG_INIT=y, listed as "init" in Init utilities # CONFIG_ASH=y, listed as "ash" in Shells # CONFIG_ASH_JOB_CONTROL=n, listed as "Job control" in Shells # CONFIG_MOUNT=y, listed as "mount" in Linux System Utilities # CONFIG_FEATURE_USE_INITTAB=y, listed as "Support reading an inittab file" in Init Utilities # Applets栏中Coreutils可以选择echo，ls等命令是否可以运 make -j8 # 此后，RISC-V上就可以运行BusyBox了 3. 采用root disk image，将Kernel链接到BusyBox cd $TOP/riscv-linux mkdir root cd root mkdir -p bin etc dev lib proc sbin sys tmp usr usr/bin usr/lib usr/sbin cp $TOP/busybox-1.26.2/busybox bin gvim etc/inittab # 添加以下四行（去掉‘#’） # ::sysinit:/bin/busybox mount -t proc proc /proc # ::sysinit:/bin/busybox mount -t tmpfs tmpfs /tmp # ::sysinit:/bin/busybox mount -o remount,rw /dev/htifblk0 / # ::sysinit:/bin/busybox --install -s # /dev/console::sysinit:-/bin/ash ln -s ../bin/busybox sbin/init ln -s sbin/init init # lrwxrwxrwx 1 init -> sbin/init # cd sbin ... # lrwxrwxrwx 1 init -> ../bin/busybox sudo mknod dev/console c 5 1 # 控制台 find . | cpio --quiet -o -H newc > $TOP/riscv-linux/rootfs.cpio # intramfs cd .. make ARCH=riscv menuconfig # General Setup -> Initial RAM filesystem and RAM disk -> Initramfs source file -> Input "rootfs.cpio" -> Exit 4. 重新编译riscv-linux和riscv-pk cd $TOP/riscv-tools/riscv-pk # pk 中包含Berkeley Boot Loader，即bbl， mkdir build cd build rm -rf * ../configure --prefix=$RISCV --host=riscv64-unknown-linux-gnu --with-payload=$TOP/riscv-linux/vmlinux make make install 5. 采用spike模拟器启动linux spike bbl vmlinux 二. 下载已经编译好的Binary和Root FS make fetch-riscv-linux-deliver # 若无法下载，同样通过浏览器下载即可在6中已将必要文件生成
将相关文件拷入SD卡在win环境下安装CP210x_windows_drivers、Tera Term串口调试工具 相关资料请参考ug961-zc706-GSG、ug1033-cp210x-usb-uart-install、xtp242-zc706-bist-c-2015-4 将SD卡插入ZC706，将SW3/SW4拨起（SD卡启动） boot.bin中有相应的硬件bit文件、操作系统等在ARM将操作系统启动后，输入 ./fesvr-zynq pk hello # 测试RISCV核是否可以正常运行 ./fesvr-zynq bbl # 启动RISCV的操作系统 启动RISCV的操作系统后可以查看核的部分信息 cat /etc/cpuinfo cat /etc/meminfo # ...