Запись в qemu RISCV UART с использованием c
Я сделал программу helloworld на qemu RISC-V с использованием UART, используя https://popovicu.com/posts/bare-metal-programming-risc-v/ Руководство Уроса Поповичу по сборке RISC-V. Мне было интересно, как я могу писать в UART, используя c и RISC-V qemu. Я пытался :
#define UART_TX 0x10000000
void _start() {
char *str = "Hello, World!\n";
for (int i = 0; str[i] != '\0'; ++i) {
*(volatile char*)UART_TX = str[i];
}
while (1);
}
Я попробовал скомпилировать код c:
riscv64-linux-gnu-gcc -S -o hello.s hello.c
riscv64-linux-gnu-as -march=rv64i -mabi=lp64 -o hello.o -c hello.s
в RISC-V и используя тот же файл компоновщика, что и в примере popovicu:
riscv64-linux-gnu-ld -T linker.ld --no-dynamic-linker -m elf64lriscv -static -nostdlib -s -o hello hello.o
используя следующий файл компоновщика (с некоторыми небольшими изменениями):
ENTRY(_start)
MEMORY {
dram_space (rwx) : ORIGIN = 0x80000000, LENGTH = 1024
}
SECTIONS {
.text : {
hello.o(.text.bios)
} > dram_space
}
И запустим его, используя:
qemu-system-riscv64 -machine virt -bios hello
В результате ничего не печатается. Это правильный способ доступа к UART или моя ошибка где-то в другом месте? Заранее спасибо.
@Лундин, можешь ли ты привести пример кода?
Это было бы очень специфично для системы, и я не знаю вашей системы. Но по сути вам необходимо настроить скорость передачи данных, стоповые биты и биты четности, количество бит данных, обработку ошибок, аппаратное подтверждение связи и так далее. В Linux, например, есть библиотека termios, которая охватывает все это.
Меня это немного смущает, потому что в сборке вы можете просто: .global _start .section .text.bios _start: addi a0, x0, 0x68 li a1, 0x10000000 sb a0, (a1) # 'h' addi a0, x0, 0x65 sb a0, (a1) # 'e' addi a0, x0, 0x6C sb a0, (a1) # 'l' addi a0, x0, 0x6C sb a0, (a1) # 'l' addi a0, x0, 0x6F sb a0, (a1) # цикл 'o': j цикл . Можете ли вы объяснить, почему я не могу сделать что-то подобное в c. Если вам нужны какие-либо сведения о системе, ознакомьтесь с руководством Popovicu.
Я не буду это расшифровывать, но это связано не с программированием, а с железом. Чтобы любое оборудование работало должным образом, его необходимо сначала инициализировать с помощью драйверов или регистров, отображаемых в памяти. Однако в некоторых случаях он может использовать значения по умолчанию, так что, возможно, у вас именно так. Однако для UART это довольно бессмысленно, поскольку для него не существует стандарта связи. Думаю, «9600 8-N-1» ближе всего к этому.
Ответы 1
Основная проблема, с которой вы столкнулись, заключается в том, что вы неправильно настраиваете среду, которую может использовать C. Символ _start обычно всегда находится в сборе.
В частности, используя GDB для подключения к QEMU, я вижу, что указатель стека sp по-прежнему будет иметь значение по умолчанию 0x0. Код C опирается на то, что стек находится в допустимой памяти, и система аварийно завершает работу на второй инструкции вашей программы, когда она пытается выполнить запись в область стека.
Флаг -bios QEMU означает, что вы выполните всю работу по настройке (за исключением нескольких инструкций, которые загружают HART ID в a0, а затем переходят к вашему коду). Вам нужно начать со сборки, настроить пригодную для использования среду. (включая загрузку регистров с необходимыми значениями), затем вы можете перейти к коду C.
Кстати, все есть в разделе .text.bios, в программе сборки в статье, на которую вы ссылаетесь. Это не относится к программе C, где вам следует использовать менее минимальный сценарий компоновщика. Хотя нужные разделы связаны ссылками, hello.o(.text.bios) не делает того, что вы думаете.
Спасибо! Итак, по сути, напишите загрузчик второго этапа, который исправит стек и перейдет в основную программу C. Мне также следует исправить файл компоновщика для ротоданных и т. д.
@JipHelsen Да, хотя это не будет загрузчик второго этапа, это скорее первый этап или более ранний. С помощью опций -bios вы говорите, что предоставляете прошивку для системы и управляете всем. Вместо того, чтобы писать ядро ОС или даже загрузчик, используя -bios, вы говорите, что пишете код системы загрузки самого низкого уровня.
Ах, ладно, спасибо, zsbl — это нулевая стадия, ха-ха, как следует из названия.
Другая распространенная вещь, которую люди забывают сделать перед переходом к коду C, — это включить FPU: если компилятор C компилирует код, предполагающий наличие FPU, гостевой код выйдет из строя при первом использовании insn FP. (По крайней мере, это необходимо для Arm; я не уверен насчет RISCV, но это определенно есть в списке вещей, которые следует проверить.)
Независимо от системы, вам необходимо настроить UART, прежде чем вы сможете его использовать.