Docker 版 RISC-V 交叉编译器和执行 riscv-pke 的环境(Spike RISC-V ISA Simulator)
wget get.docker.com -O get.docker.sh
bash get.docker.sh --mirror Aliyun
docker pull hongwenjun/riscv64
docker run -itd --restart=always \
-v /app:/app --name riscv64 \
hongwenjun/riscv64 sh
- 挂载目录
-v /app:/app,前一个是宿主机目录，后一个是容器中挂载的目录
docker exec -it riscv64 bash
https://github.com/hongwenjun/riscv64/blob/main/Another_way_to_build_Docker_Riscv64.md
https://github.com/hongwenjun/riscv_learn
export PATH="$PATH:/RISCV/riscv64-elf-gcc/bin"
riscv64-unknown-elf-gcc -v
-
~~ 建议将以上
export命令，加入到~/.bashrc文件末尾，每次进入容器能自动加载环境变量。 ~~ -
~~ 编辑bash环境
nano ~/.bashrc，参考如下 ~~
export LS_OPTIONS='--color=auto'
alias ls='ls $LS_OPTIONS'
alias ll='ls $LS_OPTIONS -l'
export PATH="$PATH:/RISCV/riscv64-elf-gcc/bin"
riscv64-unknown-elf-gcc -v
- 编写一个简短的 C 程序并将其命名为
hello.c然后，将其编译成名为 hello 的 RISC-V ELF 二进制文件：
riscv64-unknown-elf-gcc -o hello hello.c
- 现在您可以在代理内核上模拟程序：
spike pk hello
spike /RISCV/pk hello
cp /RISCV/pk . && spike pk hello
项目文件 Dockerfile
RISC-V 交叉编译器+执行环境(Spike RISC-V ISA Simulator)的tgz包: riscv64-elf-gcc-20210923.tgz
RISC-V Proxy Kernel and Boot Loader: spike-ci.tar
参考文章: 华中科技大学操作系统团队/pke-doc
RISC-V ISA 模拟器 Spike 实现了一个或多个 RISC-V harts 的功能模型。 它以用来庆祝美国横贯大陆铁路建成的金色道钉而得名。
要调用交互式调试模式，请使用 -d 启动 spike:
$ spike -d pk hello
要查看整数寄存器的内容（0 代表核心 0）:
: reg 0 a0
要查看浮点寄存器的内容:
: fregs 0 ft0
或者:
: fregd 0 ft0
取决于您希望将寄存器打印为单精度还是双精度.
要查看内存位置的内容（十六进制物理地址）:
: mem 2020
要查看具有虚拟地址（核心 0 为 0）的内存内容:
: mem 0 2020
您可以按回车键前进一条指令。 您还可以执行直到达到所需的相等性:
: until pc 0 2020 (stop when pc=2020)
: until reg 0 mie a (stop when register mie=0xa)
: until mem 2020 50a9907311096993 (stop when mem[2020]=50a9907311096993)
或者，只要相等性为真，您就可以执行:
: while mem 2020 50a9907311096993
您可以通过以下方式无限期地继续执行:
: r
在执行期间的任何时候，您都可以使用 Ctrl+c 进入交互式调试模式。
要从调试提示符结束模拟，请按 Ctrl+c 或:
: q
RARS，即 RISC-V 汇编程序、模拟器和运行时，将汇编和模拟 RISC-V 汇编语言程序的执行。 它的主要目标是为开始使用 RISC-V 的人们提供一个有效的开发环境。
可以在 wiki 上找到有关支持的指令、系统调用、汇编器指令等的文档。 可以通过帮助菜单访问下载中包含的文档。
https://github.com/TheThirdOne/rars/wiki/Supported-Instructions
https://github.com/TheThirdOne/rars/wiki/Environment-Calls
https://github.com/TheThirdOne/rars/wiki/Assembler-Directives
当使用 riscv32-unknown-elf-gcc -S 命令时，会将 C 语言源代码转换成 RISC-V 汇编代码。
以下是一些常用的 RISC-V 汇编指令及其含义，以供参考：
add: 将两个数相加。addi: 将一个数和一个立即数相加。sub: 从一个数中减去另一个数。mul: 将两个数相乘。div: 将一个数除以另一个数。rem: 取两个数的余数。and: 对两个数进行按位与操作。or: 对两个数进行按位或操作。xor: 对两个数进行按位异或操作。sll: 将一个数左移指定的位数。srl: 将一个数右移指定的位数。sra: 将一个有符号数右移指定的位数。slt: 如果第一个数小于第二个数，则将目标寄存器设置为 1，否则设置为 0。slti: 如果一个数小于一个立即数，则将目标寄存器设置为 1，否则设置为 0。beq: 如果两个寄存器相等，则跳转到指定的标签。bne: 如果两个寄存器不相等，则跳转到指定的标签。blt: 如果第一个寄存器小于第二个寄存器，则跳转到指定的标签。bge: 如果第一个寄存器大于等于第二个寄存器，则跳转到指定的标签。j: 无条件跳转到指定的标签。jal: 跳转到指定的标签，并将返回地址保存到目标寄存器中。jr: 跳转到目标寄存器所指向的地址。jalr: 跳转到目标寄存器所指向的地址，并将返回地址保存到指定的寄存器中。lw: 从内存中加载一个字（32 位）到目标寄存器中。sw: 将一个字（32 位）存储到内存中。li: 将一个立即数加载到目标寄存器中。mv: 将一个寄存器的值复制到另一个寄存器中。la: 将一个标签的地址加载到目标寄存器中。auipc: 将 PC 的高 20 位与一个立即数相加，并将结果存储到目标寄存器中。lui: 将一个立即数的高 20 位加载到目标寄存器中。
void mystrcpy(char *s, char *t)
{
while (*s++ = *t++)
;
}
这是一个简单的 C 语言函数，它的作用是将字符串 t 复制到字符串 s 中，包括字符串末尾的空字符。以下是该函数的汇编代码及其注释：
mystrcpy:
# 函数 prologue：保存寄存器并分配栈空间
addi sp, sp, -16 # 为 s 和 t 分配 8 字节的空间
sw ra, 12(sp) # 保存返回地址
sw s0, 8(sp) # 保存 s0
sw s1, 4(sp) # 保存 s1
# 函数体
add s0, x0, a0 # 将 s 的地址保存到 s0 中
add s1, x0, a1 # 将 t 的地址保存到 s1 中
loop:
lbu t0, 0(s1) # 将 t 所指向的字节读入 t0 中
addi s1, s1, 1 # 将 t 指针加 1，指向下一个字节
sb t0, 0(s0) # 将 t0写入 s 所指向的地址中，同时将 s 指针加 1，指向下一个字节
bnez t0, loop # 如果 t0 不为 0（即还没有到字符串末尾），则跳转到 loop
# 函数 epilogue：恢复寄存器并返回
lw ra, 12(sp) # 恢复返回地址
lw s0, 8(sp) # 恢复 s0
lw s1, 4(sp) # 恢复 s1
addi sp, sp, 16 # 释放栈空间
ret # 返回下面是各条指令的注释：
addi sp, sp, -16: 分配 16 字节的栈空间，用于存储返回地址、寄存器和参数。sw ra, 12(sp): 保存返回地址。sw s0, 8(sp): 保存寄存器 s0。sw s1, 4(sp): 保存寄存器 s1。add s0, x0, a0: 将 s 的地址保存到寄存器 s0 中。add s1, x0, a1: 将 t 的地址保存到寄存器 s1 中。loop: 标签，用于循环。lbu t0, 0(s1): 从 t 所指向的地址读取一个字节，保存到寄存器 t0 中。addi s1, s1, 1: 将寄存器 s1 中的地址加 1，指向下一个字节。sb t0, 0(s0): 将寄存器 t0 中的字节写入 s 所指向的地址中，并将寄存器 s0 中的地址加 1，指向下一个字节。bnez t0, loop: 如果寄存器 t0 中的值不为 0，则跳转到 loop 标签，继续循环。lw ra, 12(sp): 恢复返回地址。lw s0, 8(sp): 恢复寄存器 s0。lw s1, 4(sp): 恢复寄存器 s1。addi sp, sp, 16: 释放栈空间。ret: 返回。
.text
mystrcpy:
add sp,sp,-32 // sp栈，实际分配内存32字节
sw s0,28(sp) // 还要保存sp指针和返回地址等值
add s0,sp,32
// 实际 s 和 t 参数那个先分配由编译器决定
sw a0,-20(s0) // char *s 函数参数的内存地址
sw a1,-24(s0) // char *t
nop
.L2:
lw a4,-24(s0) // lw 从内存加载 t 的地址
add a5,a4,1 // t++
sw a5,-24(s0) // sw 保存 t 到内存中
lw a5,-20(s0) // lw 从内存加载 s 的地址
add a3,a5,1 // s++
sw a3,-20(s0) // sw 保存 s 到内存中
lbu a4,0(a4) // 将 t 所指向的字节读入 t0 中
sb a4,0(a5) // *t = *s 将值复制
lbu a5,0(a5)
bnez a5,.L2 // 如果等于0，继续循环 .L2
nop
lw s0,28(sp) // sp栈，回收内存
add sp,sp,32
jr ra
当使用 gcc -S 命令时，会将 C 语言源代码转换成汇编代码。
以下是一些常见的 x86 汇编指令及其含义，以供参考：
mov: 将数据从一个位置移动到另一个位置。add: 将两个数相加。sub: 从一个数中减去另一个数。mul: 将两个数相乘。div: 将一个数除以另一个数。push: 将一个值压入栈中。pop: 将一个值从栈中弹出。call: 跳转到一个函数。ret: 返回函数调用的地方。jmp: 无条件跳转到另一个位置。cmp: 比较两个值的大小。je: 如果相等则跳转。jne: 如果不相等则跳转。jg: 如果大于则跳转。jge: 如果大于等于则跳转。jl: 如果小于则跳转。jle: 如果小于等于则跳转。lea: 计算一个地址，但不访问这个地址。movzx: 将一个字节或字的无符号整数零扩展为另一个寄存器。movsx: 将一个字节或字的有符号整数符号扩展为另一个寄存器。and: 对两个数进行按位与操作。or: 对两个数进行按位或操作。xor: 对两个数进行按位异或操作。not: 对一个数进行按位取反操作。shl: 将一个数左移指定的位数。shr: 将一个数右移指定的位数。inc: 将一个数加 1。dec: 将一个数减 1。
