RISC-VのLinuxブート環境をbuildrootで構築する (8. カーネル用メモリ領域の結合)

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。

Spikeのシミュレーション環境を見ると、OpenSBIによってブート処理が始まった後、Linuxカーネルを0x8020_0000に展開してからブート処理がスタートするようだ。

カーネルイメージは非常に大きいので、これまでのELFファイルのように外部から1バイトずつ流し込んでいては非常に時間がかかる。 カーネルのイメージファイルをhexに変換して、それを$readmemhで読み込むことでイメージファイルのロードを高速化する。

# 512ビット幅のhexファイルに変換する。
../../dts/bin2hex.py --bit-width 512 Image image_w64.hex

initial begin
  if (msrh_conf_pkg::ICACHE_DATA_W == 128) begin
    $readmemh ("../../../tests/linux/image_w16.hex", r_ram);
  end else if (msrh_conf_pkg::ICACHE_DATA_W == 256) begin
    $readmemh ("../../../tests/linux/image_w32.hex", r_ram);
  end else if (msrh_conf_pkg::ICACHE_DATA_W == 512) begin
    $readmemh ("../../../tests/linux/image_w64.hex", r_ram);
  end
end

あとはひたすらRTLシミュレーションを流していく。Atomic命令周りに複数のバグがあったが、それを修正していくと少しずつブートが進みだしている。 引き続きデバッグを進めていく。

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
[    0.000000] Linux version 5.10.0 (root@buildkitsandbox) (riscv64-buildroot-linux-gnu-gcc.br_real (Buildroot 2022.08-353-geedd93f010) 11.3.0, GNU ld (GNU Binutils) 2.38) #2 SMP Tue Oct 4 03:10:27 UTC 2022
[    0.000000] OF: fdt: Ignoring memory range 0x80000000 - 0x80200000
[    0.000000] earlycon: sbi0 at I/O port 0x0 (options '')
[    0.000000] printk: bootconsole [sbi0] enabled
[    0.000000] efi: UEFI not found.
[    0.000000] Zone ranges:
[    0.000000]   DMA32    [mem 0x0000000080200000-0x00000000ffffffff]
[    0.000000]   Normal   empty
[    0.000000] Movable zone start for each node
[    0.000000] Early memory node ranges
[    0.000000]   node   0: [mem 0x0000000080200000-0x00000000ffffffff]
[    0.000000] Initmem setup node 0 [mem 0x0000000080200000-0x00000000ffffffff]