构建和测试 RISC-V 架构下启用 ACPI 的内核

Tue, 12 Jul 2022 15:06:51 +0000

参考自PoC : How to build and test ACPI enabled kernel · riscv-non-isa/riscv-acpi Wiki

准备环境及工具链

安装 RISC-V 工具链，需下载原发行版。好在 apt 可以安装。

如果报错：riscv64-linux-gnu-gcc: error: unrecognized command line option ‘-mno-relax’; did you mean ‘-Wno-vla’?，多半是工具链原因，请按照以下方法安装！！！
```
sudo apt remove gcc-riscv64-linux-gnu
sudo apt install gcc-8-riscv64-linux-gnu
```

安装必要的三方库，以下为Ubuntu下的命令，其他平台可以参考这个文档。

sudo apt install autoconf automake autotools-dev curl libmpc-dev libmpfr-dev libgmp-dev \
                gawk build-essential bison flex texinfo gperf libtool patchutils bc \
                zlib1g-dev libexpat-dev git

下载源码

可能无法一次搭建成功，一些环境变量会经常用到，所以干脆把所有环境变量放到.bashrc。

vim ~/.bashrc
# 添加以下内容
export WORK_DIR=~/riscv64-acpi
export GCC5_RISCV64_PREFIX=riscv64-unknown-elf-
export MAINSPACE=~/riscv64-acpi/tianocore
export PACKAGES_PATH=$MAINSPACE/edk2:$MAINSPACE/edk2-platforms
export EDK_TOOLS_PATH=$MAINSPACE/edk2/BaseTools

首先，创建一个工作目录，我们将在其中下载并构建所有源代码。

source ~/.bashrc
WORK_DIR=$PWD/riscv64-acpi
mkdir -p $WORK_DIR
cd $WORK_DIR

然后下载所有需要的源，它们是：qemu、opensbi、edk2、edk2-platforms、linux。

下载地址更换成了加速镜像源，原来地址下载太慢，容易中断。下载地址更换成了加速镜像源，原来地址下载太慢，容易中断。有两个项目包含子模块，下载容易出错，所以--depth=1舍弃了多余的提交记录。

git clone --branch dev-upstream  https://hub.fastgit.xyz/ventanamicro/qemu.git qemu
git clone --branch dev-upstream  https://hub.fastgit.xyz/ventanamicro/opensbi.git opensbi
git clone --branch dev-upstream --recurse-submodules --depth=1  https://hub.fastgit.xyz/ventanamicro/edk2.git tianocore/edk2
git clone --branch dev-upstream --recurse-submodules --depth=1  https://hub.fastgit.xyz/ventanamicro/edk2-platforms.git  tianocore/edk2-platforms
git clone --branch dev-upstream  https://hub.fastgit.xyz/ventanamicro/linux.git linux

编译构建

QEMU

cd $WORK_DIR/qemu
./configure --target-list=riscv64-softmmu
make -j $(nproc)

OPENSBI

此处我们使用以riscv64-unknown-elf-为前缀的版本，则表示该版本GCC工具链会使用newlib作为C运行库。原文使用riscv64-linux-gnu-，表示GCC工具链会使用Linux的Glibc作为C运行库。但是本人未编译成功。故后面编译工具均使用riscv64-unknown-elf-，与原文不同。

cd $WORK_DIR/opensbi
make ARCH=riscv CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-elf- make PLATFORM=generic

EDK2 固件

此处原文里设置了一些环境变量在开头我们设置了，请不要重新设置，尤其不能export WORKSPACE=pwd，因为与源码脚本的WORKSPACE冲突。

cd $WORK_DIR/tianocore
source edk2/edksetup.sh
make -C edk2/BaseTools clean
make -C edk2/BaseTools
make -C edk2/BaseTools/Source/C
source edk2/edksetup.sh BaseTools
# 原文使用 -buildtarget RELEASE。但是提示 Not supported target RELEASE
build -a RISCV64 -b DEBUG -D FW_BASE_ADDRESS=0x80200000 -D EDK2_PAYLOAD_OFFSET -p Platform/Qemu/RiscvVirt/RiscvVirt.dsc -t GCC5

ERROR

StoreCurrentConfiguration:7: no such file or directory: /home/user/riscv64-acpi/tianocore/Conf/BuildEnv.sh

不要设置export WORKSPACE=pwd！！！如果所有方法都不可行，直接把路径写死export CONF_PATH=$WORK_DIR/tianocore/edk2/Conf
uuid/uuid.h: No such file or directory
```
sudo apt install uuid-dev
```

Not supported target RELEASE

# 将build命令改为如下，使用DEBUG版本。
build -a RISCV64 -b DEBUG -D FW_BASE_ADDRESS=0x80200000 -D EDK2_PAYLOAD_OFFSET -p Platform/Qemu/RiscvVirt/RiscvVirt.dsc -t GCC5

Linux

cd $WORK_DIR/linux
make ARCH=riscv CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-elf- defconfig
make ARCH=riscv CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-elf- -j $(nproc)

Rootfs

您可以使用您选择的任何 rootfs。此示例使用 buildroot。

此步耗时较久，与网络环境有关，如果网络不好可能按小时算。容易中断，需要重新下载。

cd $WORK_DIR/
git clone https://hub.fastgit.xyz/buildroot/buildroot.git
cd $WORK_DIR/buildroot
make qemu_riscv64_virt_defconfig
make rootfs-cpio

创建 EFI 分区并复制文件

fallocate -l 512M efi.img
sgdisk -n 1:34: -t 1:EF00 $WORK_DIR/efi.img
sudo losetup -fP $WORK_DIR/efi.img
loopdev=`losetup -j $WORK_DIR/efi.img | awk -F: '{print $1}'`
efi_part="$loopdev"p1
sudo mkfs.msdos $efi_part
mkdir -p /tmp/mnt
sudo mount $efi_part /tmp/mnt/
sudo cp $WORK_DIR/linux/arch/riscv/boot/Image /tmp/mnt/
sudo umount /tmp/mnt
sudo losetup -D $loopdev

运行

使用 virtio-blk 磁盘

原文参数-drive file=$WORK_DIR/buildroot/output/images/rootfs.ext2,format=raw,id=hd0需要更改如下。因为在编译 Rootfs 时的命令是make rootfs-cpio所以生成的是rootfs.cpio。无法找到rootfs.ext2

$WORK_DIR/qemu/build/qemu-system-riscv64 -nographic \
-machine virt,aclint=on,aia=aplic-imsic,acpi=on -cpu rv64,sscofpmf=true -smp 8  -m 2G  \
-bios $WORK_DIR/opensbi/build/platform/generic/firmware/fw_jump.elf \
-kernel $WORK_DIR/tianocore/Build/RiscvVirt/DEBUG_GCC5/FV/RISCVVIRT.fd  \
-drive file=$WORK_DIR/buildroot/output/images/rootfs.cpio,format=raw,id=hd0 \
-device virtio-blk-device,drive=hd0 \
-drive file=$WORK_DIR/efi.img,format=raw,id=hd1 \
-device virtio-blk-device,drive=hd1 \
-device virtio-net-device,netdev=usernet \
-netdev user,id=usernet,hostfwd=tcp::9990-:22

ERROR

无法找到rootfs.ext2

# 因为在编译 Rootfs 时的命令是 make rootfs-cpio 所以生成的是 rootfs.cpio
# 原文参数
-drive file=$WORK_DIR/buildroot/output/images/rootfs.ext2,format=raw,id=hd0 \
# 修改为
-drive file=$WORK_DIR/buildroot/output/images/rootfs.cpio,format=raw,id=hd0 \

无法找到RISCVVIRT.fd

# 因为编译 EDK2 固件时，参数是-b DEBUG 版本，原文是 RELEASE 版本，这两个版本路径不一样，所以找不到
# 原文参数
-kernel $WORK_DIR/tianocore/Build/RiscvVirt/RELEASE_GCC5/FV/RISCVVIRT.fd  \
# 修改为
-kernel $WORK_DIR/tianocore/Build/RiscvVirt/DEBUG_GCC5/FV/RISCVVIRT.fd  \

At EFI Shell:

Shell> fs0:\Image root=/dev/vdb console=ttyS0 rootwait earlycon

Responsive Image

使用 virtio-scsi 磁盘

$WORK_DIR/qemu/build/qemu-system-riscv64 -nographic \
-machine virt,aclint=on,aia=aplic-imsic,acpi=on -cpu rv64,ssofpmf=true -smp 8  -m 2G \
-bios $WORK_DIR/opensbi/build/platform/generic/firmware/fw_jump.elf \
-kernel $WORK_DIR/tianocore/Build/RiscvVirt/DEBUG_GCC5/FV/RISCVVIRT.fd  \
-device virtio-scsi-pci,id=scsi0,num_queues=4 \
-device scsi-hd,drive=drive0,bus=scsi0.0,channel=0,scsi-id=0,lun=0 \
-drive file=$WORK_DIR/buildroot/output/images/rootfs.cpio,format=raw,if=none,id=drive0 \
-device virtio-scsi-pci,id=scsi1,num_queues=4 \
-device scsi-hd,drive=drive1,bus=scsi0.0,channel=0,scsi-id=1,lun=0 \
-drive file=$WORK_DIR/efi.img,format=raw,if=none,id=drive1 \
-device virtio-net-device,netdev=usernet \
-netdev user,id=usernet,hostfwd=tcp::9990-:22

At EFI Shell:

Shell> fs0:\Image root=/dev/sda console=ttyS0 rootwait earlycon

ACPI on 夜云泊

构建和测试 RISC-V 架构下启用 ACPI 的内核

准备环境及工具链

下载源码

编译构建

QEMU

OPENSBI

EDK2 固件

ERROR

Linux

Rootfs

创建 EFI 分区并复制文件

运行

使用 virtio-blk 磁盘

ERROR

使用 virtio-scsi 磁盘