RISC-V Getting Started Guideというページがある。目的ベースで、QEMUやLinuxなどのオペレーティングシステムを動かすための方法や、様々なツールキットを動かすための情報がまとめられている。
risc-v-getting-started-guide.readthedocs.io
ここに"Running 64- and 32-bit RISC-V Linux on QEMU" という項目がある。これまでFreedom-u-sdkのツールキットを使うしか方法が無いのかと思っていたが、どうやら別の方法を使ってQEMUでLinuxをブートできるらしい。やってみよう。
risc-v-getting-started-guide.readthedocs.io
前提としてriscv64-unknown-elf-gccとriscv64-unknown-linux-gnu-gccがビルドできる状態であること。
フローの中にはricsv-gnu-toolchainをダウンロードしてこれらのビルドを行うステップも含まれているが、ネットワーク帯域が必要だしビルドも時間がかかるので、私はすでにビルドしてある自前のツールを使って省略。
Getting the sourcesから始める。
# すでにビルドしてあるものを使用するためriscv-gnu-toolchainは使用しない # git clone --recursive https://github.com/riscv/riscv-gnu-toolchain git clone https://github.com/qemu/qemu git clone https://github.com/torvalds/linux git clone https://github.com/riscv/riscv-pk git clone https://github.com/michaeljclark/busybear-linux
まずはQEMUのビルドから。これはフローに乗るだけで問題なくビルドできた。sudo make installがしたくないので、prefix=を設定してホーム領域中にインストールしておく。
cd qemu git checkout v3.0.0 ./configure --target-list=riscv64-softmmu --prefix=${HOME}/riscv-linux-toolkit make -j $(nproc) make install
次はLinuxのビルドとなる。これもフローに則って行う。
cd linux git checkout v4.19-rc3 cp ../busybear-linux/conf/linux.config .config make ARCH=riscv CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-linux-gnu- olddefconfig
カーネルのコンフィグレーションは特に変更せずに特に設定は適用されていた。
make ARCH=riscv CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-linux-gnu- nconfig
.configで以下のパラメータが設定されていることを確認する。
ARCH_RV64I CMODEL_MEDANY CONFIG_SIFIVE_PLIC
ビルドを実行する。
make ARCH=riscv CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-linux-gnu- vmlinux -j $(nproc)
次はBBL(Berkeley Boot Loader)のビルドを行う。BBLはブートローダなのだが、ブートローダによるセットアップが終わった後にvmlinuxを起動するという要領だ。
cd riscv-pk mkdir build && cd build ../configure --enable-logo --host=riscv64-unknown-elf --with-payload=../../linux/vmlinux make -j $(nproc)
最後にファイルシステムの用意だ。Busybear Linuxのビルドを行う。
cd busybear-linux make -j $(nproc)
あれ、途中でビルドが止まってしまった。
KSYM .tmp_kallsyms2.o LD vmlinux SYSMAP System.map make[1]: Leaving directory '/home/msyksphinz/work/riscv/riscv-linux-kit/busybear-linux/build/linux-5.0' ./scripts/build.sh: line 84: ../../src/riscv-pk/configure: No such file or directory make: *** [Makefile:10: busybear.bin] Error 127 zsh: exit 2 make -j$(nproc) DESKTOP-P42Q0NR:busybear-linux msyksphinz$
色々調べると、なんだ、busybear-linuxにはひそかにsubmodulesが含まれているじゃないか。
git submodule update --init --recusive
再度ビルドに挑戦する。
In file included from /home/msyksphinz/riscv64-ctng-linux/riscv64-unknown-linux-gnu/sysroot/usr/include/features.h:474,
from /home/msyksphinz/riscv64-ctng-linux/riscv64-unknown-linux-gnu/sysroot/usr/include/sys/stat.h:25,
from ../../src/riscv-pk/pk/file.h:6,
from ../../src/riscv-pk/pk/file.c:3:
/home/msyksphinz/riscv64-ctng-linux/riscv64-unknown-linux-gnu/sysroot/usr/include/gnu/stubs.h:8:11: fatal error: gnu/stubs-lp64.h: No such file or directory
# include <gnu/stubs-lp64.h>
^~~~~~~~~~~~~~~~~~
次はこんな感じのエラーで怒られた。gnu/stubs-lp64.hが無い？
渡しのriscv64-unknown-linux-gnuはcrostools-ngでビルドしたものだ。これだと問題が発生するのだろうか？
以下のIssueを見ながら、とりあえず既存のstubs-lp64d.hをstubs-lp64.hにコピーした。
sudo cp ./riscv64-unknown-linux-gnu/sysroot/usr/include/gnu/stubs-lp64d.h ./riscv64-unknown-linux-gnu/sysroot/usr/include/gnu/stubs-lp64.h
さらに進めると今度は謎のエラーだ。なんだこれは。。。
riscv64-unknown-linux-gnu-ranlib libsoftfloat.a riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -Wl,--build-id=none -nostartfiles -nostdlib -static -march=rv64gc -mabi=lp64 -o pk pk.o -L. -lpk -lmachine -lsoftfloat -lutil -lgcc -T ../../src/riscv-pk/pk/pk.lds riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -Wl,--build-id=none -nostartfiles -nostdlib -static -march=rv64gc -mabi=lp64 -o bbl bbl.o -L. -lbbl -ldummy_payload -lmachine -lsoftfloat -lutil -lgcc -T ../../src/risc v-pk/bbl/bbl.lds make[1]: Leaving directory '/home/msyksphinz/work/riscv/riscv-linux-kit/busybear-linux/build/riscv-pk' [sudo] password for msyksphinz: env: 'Files/PuTTY:/mnt/c/Program': No such file or directory make: *** [Makefile:10: busybear.bin] Error 127
これはどうもWSL特有の問題らしい。PATHに変な文字列が入っているのがおかしいようなので、PATHに通すディレクトリを限定して再度試行する。
100+0 records in 100+0 records out 104857600 bytes (105 MB, 100 MiB) copied, 0.0597549 s, 1.8 GB/s mke2fs 1.44.4 (18-Aug-2018) Creating filesystem with 102400 1k blocks and 25688 inodes Filesystem UUID: e992d615-9ab7-470d-b78e-6b980fffb641 Superblock backups stored on blocks: 8193, 24577, 40961, 57345, 73729 Allocating group tables: done Writing inode tables: done Creating journal (4096 blocks): done Writing superblocks and filesystem accounting information: done mount: mnt: mount failed: Operation not permitted. make: *** [Makefile:10: busybear.bin] Error 1 zsh: exit 2 make -j$(nproc)
最後はエラーで止まったが、目標のbusybear.binは生成されたようなのでさっそくQEMUで実行してみよう。
~/riscv-linux-kit/bin/qemu-system-riscv64 -nographic -machine virt \ -kernel riscv-pk/build/bbl -append "root=/dev/vda ro console=ttyS0" \ -drive file=busybear-linux/busybear.bin,format=raw,id=hd0 \ -device virtio-blk-device,drive=hd0
bbl loader
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rr vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv
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rrrr vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv rrrr
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rrrrrrrr vvvvvvvvvvvvvvvvvv rrrrrrrr
rrrrrrrrrr vvvvvvvvvvvvvv rrrrrrrrrr
rrrrrrrrrrrr vvvvvvvvvv rrrrrrrrrrrr
rrrrrrrrrrrrrr vvvvvv rrrrrrrrrrrrrr
rrrrrrrrrrrrrrrr vv rrrrrrrrrrrrrrrr
rrrrrrrrrrrrrrrrrr rrrrrrrrrrrrrrrrrr
rrrrrrrrrrrrrrrrrrrr rrrrrrrrrrrrrrrrrrrr
rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr
INSTRUCTION SETS WANT TO BE FREE
[ 0.000000] OF: fdt: Ignoring memory range 0x80000000 - 0x80200000
[ 0.000000] Linux version 4.19.0-rc3 (msyksphinz@DESKTOP-P42Q0NR) (gcc version 8.3.0 (crosstool-NG 1.24.0)) #1 SMP Sun May 3 19:13:43 JST 2020
[ 0.000000] bootconsole [early0] enabled
[ 0.000000] Initial ramdisk at: 0x(____ptrval____) (512 bytes)
[ 0.000000] Zone ranges:
[ 0.000000] DMA32 empty
[ 0.000000] Normal [mem 0x0000000080200000-0x0000000087ffffff]
[ 0.000000] Movable zone start for each node
[ 0.000000] Early memory node ranges
[ 0.000000] node 0: [mem 0x0000000080200000-0x0000000087ffffff]
[ 0.000000] Initmem setup node 0 [mem 0x0000000080200000-0x0000000087ffffff]
[ 0.000000] software IO TLB: mapped [mem 0x83e3d000-0x87e3d000] (64MB)
[ 0.000000] elf_hwcap is 0x112d
[ 0.000000] percpu: Embedded 16 pages/cpu @(____ptrval____) s25496 r8192 d31848 u65536
[ 0.000000] Built 1 zonelists, mobility grouping on. Total pages: 31815
[ 0.000000] Kernel command line: root=/dev/vda ro console=ttyS0
ブートは始まったようだが、しばらくすると止まってしまった。うーん、やはりWSLでビルドしたのが良くないのだろうか...？
[ 0.592000] Run /bin/init as init process [ 0.592000] Run /bin/sh as init process [ 0.592000] Kernel panic - not syncing: No working init found. Try passing init= option to kernel. See Linux Documentation/admin-guide/init.rst for guidance. [ 0.592000] CPU: 0 PID: 1 Comm: swapper/0 Not tainted 4.19.0-rc3 #1 [ 0.592000] Call Trace: [ 0.592000] [<ffffffe00002825c>] walk_stackframe+0x0/0xa0 [ 0.592000] [<ffffffe0000283bc>] show_stack+0x2a/0x34 [ 0.592000] [<ffffffe0003376f4>] dump_stack+0x62/0x7c [ 0.592000] [<ffffffe00002c31a>] panic+0xd2/0x1e8 [ 0.592000] [<ffffffe0003489d8>] kernel_init+0xe4/0xf0 [ 0.592000] [<ffffffe0000272ee>] ret_from_exception+0x0/0xc
カーネルパニックを起こしてしまった。これが問題なのかが分からないので、純粋なUbuntuの環境を作成して試行してみよう。
