開発環境のインストール

開発環境のインストールを行います。最初にct-ngをインストールしようとしたのですが、RV32ではうまく行きませんでした。そこで、この記事を参考にインストールを実施しました。make中にインストールもしているので、あらかじめ/opt/riscvを作成しておき、記事中にもあるように自分が書き込み可能にしておくのが良さそうです。

qemuについてもこの記事のとおりにインストールしますが、

ERROR: glib-2.48 gthread-2.0 is required to compile QEMU

このようなエラーが出ました。私はFedora32を使用しているので、

$ sudo dnf install glib2 glib2-devel pixman-devel

と不足しているパッケージを追加したところ、configureが通ったので、makeします。

テストプログラム実行

早速、テストプログラムhello.cをコンパイルして実行してみます。Qemuを前提とするプログラムで、QemuのUartとシミュレーション停止アドレスが定義されています。

volatile char* UART0_ADDR = (char*)0x10000000;
volatile short* VIRT_TEST_ADDR = (short*)0x100000;

void _start(void) __attribute__((section(".text.startup")));

void _start(void) {
  *UART0_ADDR = 'h';
  *UART0_ADDR = 'e';
  *UART0_ADDR = 'l';
  *UART0_ADDR = 'l';
  *UART0_ADDR = 'o';
  *UART0_ADDR = '!';
  *UART0_ADDR = '\n';
  *VIRT_TEST_ADDR = 0x5555;
}

gccによりコンパイルし、qemuによりシミュレーションを行います。

$ riscv32-unknown-elf-gcc -march=rv32i -mabi=ilp32 -nostartfiles -Tlink.lds -Wall -O2 hello.c -o hello.elf
$ qemu-system-riscv32 -nographic -M virt -m 4096 -serial mon:stdio -bios none -kernel hello.elf
hello!

Qemuによりシミュレーションができました。また、逆アセンブラはobjdumpであり、以下の方法でアセンブルリストが確認できます。

$ riscv32-unknown-elf-objdump -D hello.elf
hello.elf:     ファイル形式 elf32-littleriscv

セクション .text.startup の逆アセンブル:

80000000 <_start>:
80000000:       800007b7                lui     a5,0x80000
80000004:       0707a703                lw     a4,112(a5) # 80000070 
80000008:       06800693                li      a3,104
8000000c:       06500613                li      a2,101
80000010:       00d70023                sb      a3,0(a4)
80000014:       06c7a683                lw      a3,108(a5)
80000018:       06c00713                li      a4,108
8000001c:       00c68023                sb      a2,0(a3)
80000020:       06c7a683                lw      a3,108(a5)
80000024:       00e68023                sb      a4,0(a3) 
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