RISC-VのLinuxブート環境をbuildrootで構築する (7. シリアルデバイスの結合)

RISC-VのLinuxブート環境を構築したので、次にこれをRTL環境で実行している。

Buildrootで必要なシリアルデバイスを用意して、Spikeシミュレーションで一致検証ができるようにした。 C++側のシリアルデバイスのモデルを作成して、Spikeに動的ライブラリとしてロードし、一方でRTL側も同じメモリアドレスにシリアルデバイスのハードウェアモデルをロードして、一致検証が走るようにした。

• serialdevice.cpp

class serialdevice_t : public abstract_device_t {
  FILE *serial_log_fp;
 public:
  serialdevice_t(std::string name);
  bool load(reg_t addr, size_t len, uint8_t* bytes);
  bool store(reg_t addr, size_t len, const uint8_t* bytes);
 private:
};
...
static mmio_plugin_registration_t<serialdevice_t> serialdevice_mmio_plugin_registration("serialdevice");

• ハードウェア側のモデル

module msrh_serialdevice #(
    parameter DATA_W    = 256,
    parameter TAG_W     = 4,
    parameter ADDR_W    = 12,
    parameter BASE_ADDR = 'h5400_0000,
    parameter SIZE      = 'h1000,
    parameter RD_LAT    = 10
) (
    input logic i_clk,
    input logic i_reset_n,

    input  logic                   i_req_valid,
    input  msrh_lsu_pkg::mem_cmd_t i_req_cmd,
    input  logic [  ADDR_W-1:0]    i_req_addr,
    input  logic [   TAG_W-1:0]    i_req_tag,
    input  logic [  DATA_W-1:0]    i_req_data,
    input  logic [DATA_W/8-1:0]    i_req_byte_en,
    output logic                   o_req_ready,

    output logic              o_resp_valid,
    output logic [ TAG_W-1:0] o_resp_tag,
    output logic [DATA_W-1:0] o_resp_data,
    input  logic              i_resp_ready
);

HiFive用のbuildrootのバイナリを渡して、まずはOpenSBIの部分を動かした。シリアルデバイスに無事にデータが書き込まれている様子が観測できている。まずは第一歩だ。

OpenSBI v0.9
   ____                    _____ ____ _____
  / __ \                  / ____|  _ \_   _|
 | |  | |_ __   ___ _ __ | (___ | |_) || |
 | |  | | '_ \ / _ \ '_ \ \___ \|  _ < | |
 | |__| | |_) |  __/ | | |____) | |_) || |_
  \____/| .__/ \___|_| |_|_____/|____/_____|
        | |
        |_|

Platform Name             : ucbbar,spike-bare
Platform Features         : timer,mfdeleg
Platform HART Count       : 1
Firmware Base             : 0x80000000
Firmware Size             : 100 KB
Runtime SBI Version       : 0.2

Domain0 Name              : root
Domain0 Boot HART         : 0
Domain0 HARTs             : 0*
Domain0 Region00          : 0x0000000080000000-0x000000008001ffff ()
Domain0 Region01          : 0x0000000000000000-0xffffffffffffffff (R,W,X)
Domain0 Next Address      : 0x0000000080200000
Domain0 Next Arg1         : 0x0000000082200000
Domain0 Next Mode         : S-mode
Domain0 SysReset          : yes

Boot HART ID              : 0
Boot HART Domain          : root
Boot HART ISA             : rv64imacsu
Boot HART Features        : scounteren,mcounteren
Boot HART PMP Count       : 16
Boot HART PMP Granularity : 4
Boot HART PMP Address Bits: 54
Boot HART MHPM Count      : 0
Boot HART MHPM Count      : 0
Boot HART MIDELEG         : 0x0000000000000222
Boot HART MEDELEG         : 0x000000000000b109