nuclei sdk 目录结构 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 nuclei-sdk ├── Build #build 生成目录 ├── Components # 空目录 ├── NMSIS # dsp nn的静态库和头文件 ├── OS # FreeRTOS RTThread ucosii 头文件及源码目录 ├── SoC # demosoc gd32vf103 bsp 头文件及源码目录 ├── application # baremental FreeRTOS RTThread ucosii 下跑的app 源码 ├── doc # 文档 ├── logs # 测试框架生成目录 ├── test # riscv 指令集 中断 fpu pmp timer 等相关测试项, 在baremental下的测试 └── tools # 测试框架脚本
编译baremental app 例子
1 make PROGRAM=application/baremetal/helloworld SOC=demosoc BOARD=nuclei_fpga_eval all
运行baremental app 例子
1 nuclei_qemu/bin/qemu-system-riscv64 -M nuclei_n -cpu nuclei-ux600 -nodefaults -nographic -serial stdio -kernel application/baremetal/helloworld/helloworld.elf
riscv isa 测试框架 指test下的对riscv isa的测试
主要的文件在 test/core/* 下.SoC/demosoc/Board/nuclei_fpga_eval
1 2 3 4 5 "-I/home/liguang/work_space/nuclei-sdk/test/core", "-I/home/liguang/work_space/nuclei-sdk/test", "-I/home/liguang/work_space/nuclei-sdk/NMSIS/Core/Include", "-I/home/liguang/work_space/nuclei-sdk/SoC/demosoc/Board/nuclei_fpga_eval/Include", "-I/home/liguang/work_space/nuclei-sdk/SoC/demosoc/Common/Include"
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 SoC/demosoc/Common/Source/GCC/intexc_demosoc.S, # 中断 trap 上下文切换 相关 SoC/demosoc/Common/Source/GCC/startup_demosoc.S, #bsp 初始启动相关源码 SoC/demosoc/Common/Source/Drivers/demosoc_gpio.c, # gpio SoC/demosoc/Common/Source/Drivers/demosoc_uart.c, # uart SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/clock_getres.c, #clock time SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/clock_gettime.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/clock_settime.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/close.c, #文件相关, 大部分是空的桩函数 SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/execve.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/exit.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/fork.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/fstat.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/getpid.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/gettimeofday.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/isatty.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/kill.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/link.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/lseek.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/open.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/read.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/sbrk.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/stat.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/times.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/unlink.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/wait.c, SoC/demosoc/Common/Source/Stubs/newlib/write.c, SoC/demosoc/Common/Source/demosoc_common.c, # delay_1ms get_cpu_freq measure_cpu_freq # 大部分为startup.S 中的c 函数实现 SystemInit system_default_exception_handler _premain_init _postmain_fini 等 SoC/demosoc/Common/Source/system_demosoc.c, test/core/main.c, test/core/test_atomic.c, test/core/test_compiler.c, test/core/test_csr.c, test/core/test_eclic.c, test/core/test_fpu.c, test/core/test_pmp.c, test/core/test_timer.c
执行原理 ctest_mainstruct ctest 数据
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 if (test->setup && *test->setup) (*test->setup)(test->data); if (test->data) test->run(test->data); else test->run(); #define CTEST(sname, tname) CTEST_IMPL_CTEST(sname, tname, 0) #define CTEST_IMPL_CTEST(sname, tname, tskip) \ static void CTEST_IMPL_FNAME(sname, tname)(void); \ CTEST_IMPL_STRUCT(sname, tname, tskip, NULL, NULL, NULL); \ static void CTEST_IMPL_FNAME(sname, tname)(void) #define CTEST_IMPL_SECTION __attribute__ ((used, section (".data.ctest" ), aligned(1))) #define CTEST_IMPL_STRUCT(sname, tname, tskip, tdata, tsetup, tteardown) \ static struct ctest CTEST_IMPL_TNAME(sname, tname) CTEST_IMPL_SECTION = { \ .ssname=#sname, \ .ttname=#tname, \ .run = CTEST_IMPL_FNAME(sname, tname), \ .data = tdata, \ .setup = (ctest_setup_func*) tsetup, \ .teardown = (ctest_teardown_func*) tteardown, \ .skip = tskip, \ .magic = CTEST_IMPL_MAGIC } ex: CTEST(pmp, pmpreg) run = ctest_pmp_pmpreg_run
跑测
芯来自动测试框架 ci 构建
tools/script 下封装了大量跑测全部工程的脚本.
如根据 appcfg hwcfg 选择指定的SOC/BOARD/CORE 跑测对应的 application
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 "run_config" : { "target" : "qemu" , "hardware" : { "baudrate" : 115200 , "timeout" : 60 } , "qemu" : { "timeout" : 60 } } , "build_target" : "clean all" , "build_config" : { "SOC" : "demosoc" , "BOARD" : "nuclei_fpga_eval" , "CORE" : "ux600" , "DOWNLOAD" : "ilm" , "ARCH_EXT" : "" } ,
1 2 3 4 # build 构建脚本 python3 tools/scripts/nsdk_cli/nsdk_bench.py --appcfg tools/scripts/nsdk_cli/configs/application.json --hwcfg tools/scripts/nsdk_cli/configs/nuclei_fpga_eval_qemu.json --parallel="-j" --logdir logs/nuclei_fpga_eval_ci # 跑测脚本 python3 tools/scripts/nsdk_cli/nsdk_bench.py --appcfg tools/scripts/nsdk_cli/configs/application.json --hwcfg tools/scripts/nsdk_cli/configs/nuclei_fpga_eval_qemu.json --parallel="-j" --logdir logs/nuclei_fpga_eval_ci --run
上述跑测是用qemu测的
生成的报告
部分报告
xlspike 跑测 1 2 3 4 5 6 7 tools/scripts/misc/dobench/run.sh ... Build command: make -C application/baremetal/benchmark/coremark SOC=demosoc BOARD=nuclei_fpga_eval DOWNLOAD=ilm CPU_SERIES=200 SIMULATION=1 SIMU=xlspike CORE=n203e showflags Run application on xlspike ...
这个脚本也是用 nsdk_bench.py 跑的, 只是模拟器换成了 xlspike
1 2 3 4 python3 $NSDK_BENCH_PY --appcfg $appcfg --hwcfg $hwcfg --parallel=-j --logdir $logdir --make_options \"$SIMU_OPTS $mkopts\" $RUN_OPTS python3 /home/liguang/work_space/nuclei-sdk/tools/scripts/nsdk_cli/nsdk_bench.py --appcfg /home/liguang/work_space/nuclei-sdk/tools/scripts/misc/dobench/app.json --hwcfg /home/liguang/work_space/nuclei-sdk/tools/scripts/misc/dobench/bench_nx600.json --parallel=-j --logdir /home/liguang/work_space/nuclei-sdk/tools/scripts/misc/dobench/gen/0.3.8-1-g9cfda9b1fa-dirty/dobench//barebench/nx600 --make_options "SIMULATION=1 SIMU=xlspike " --run --run_target xlspike
总共为 n200/n300/n600/n900/nx600/nx900 的 application/baremetal/benchmark下的 coremark dhrystone whetstone
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其中的一条指令
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Build application application/baremetal/benchmark/dhrystone, with target: clean Build command: make -j -C application/baremetal/benchmark/dhrystone SOC=demosoc BOARD=nuclei_fpga_eval DOWNLOAD=ilm CPU_SERIES=600 SIMULATION=1 SIMU=xlspike DHRY_MODE=inline CORE=nx600fd ARCH_EXT=bp clean Build command return value: 0 Build application application/baremetal/benchmark/dhrystone, with target: dasm Build command: make -j -C application/baremetal/benchmark/dhrystone SOC=demosoc BOARD=nuclei_fpga_eval DOWNLOAD=ilm CPU_SERIES=600 SIMULATION=1 SIMU=xlspike DHRY_MODE=inline CORE=nx600fd ARCH_EXT=bp dasm Build command return value: 0 Build application application/baremetal/benchmark/dhrystone, with target: showtoolver Build command: make -C application/baremetal/benchmark/dhrystone SOC=demosoc BOARD=nuclei_fpga_eval DOWNLOAD=ilm CPU_SERIES=600 SIMULATION=1 SIMU=xlspike DHRY_MODE=inline CORE=nx600fd ARCH_EXT=bp showtoolver Build command return value: 0 Build application application/baremetal/benchmark/dhrystone, with target: showflags Build command: make -C application/baremetal/benchmark/dhrystone SOC=demosoc BOARD=nuclei_fpga_eval DOWNLOAD=ilm CPU_SERIES=600 SIMULATION=1 SIMU=xlspike DHRY_MODE=inline CORE=nx600fd ARCH_EXT=bp showflags Build command return value: 0 Build application application/baremetal/benchmark/dhrystone, time cost 0.73 seconds, passed: True Run application on xlspike xl_spike doesn't exist in PATH, please check! * - dasm - build and dissemble application with selected configuration - add ``showflags`` target to show compiling information and flags - add ``showtoolver`` target to show tool version used
总共生成的文件列表:
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278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 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riscv-tests https://github.com/riscv-software-src/riscv-tests
目录结构 1 2 3 4 5 6 ├── benchmarks # benchmarks ├── debug # cpu gdb 测试环境 ├── env #python env 环境 ├── isa # 指令集测试 ├── mt # 矩阵乘法测试 └── target # 生成目录
gdb 测试环境 debug 下的测试主要是针对cpu本身的测试, cpu 设置好初始环境后进行loop, 然后通过gdb 执行对应的汇编指令跑测, 判断测试结构是否符合预期.
这部分主要包含两个部分:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 targets ├── RISC-V │ ├── __pycache__ │ │ ├── spike32.cpython-39.pyc │ │ └── spike64.cpython-39.pyc │ ├── spike-1.cfg │ ├── spike-2-hwthread.cfg │ ├── spike-2.cfg │ ├── spike-multi.cfg │ ├── spike-multi.py │ ├── spike32-2-hwthread.py │ ├── spike32-2.py │ ├── spike32.lds │ ├── spike32.py │ ├── spike64-2-hwthread.py │ ├── spike64-2-rtos.py │ ├── spike64-2.py │ ├── spike64.lds │ └── spike64.py └── SiFive ├── Freedom │ ├── E300.py │ ├── Freedom.cfg │ ├── Freedom.lds │ ├── U500.py │ └── U500Sim.py ├── HiFive1-flash.lds ├── HiFive1-flash.py ├── HiFive1.cfg ├── HiFive1.lds ├── HiFive1.py ├── HiFiveUnleashed-flash.lds ├── HiFiveUnleashed-flash.py ├── HiFiveUnleashed.cfg ├── HiFiveUnleashed.lds ├── HiFiveUnleashed.py └── HiFiveUnleashed_setup.bin
模拟运行: 通过openocd + spike 测试
https://github.com/riscv-software-src/riscv-isa-sim
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 $ spike --rbb-port=9824 -m0x10100000:0x20000 rot13-64 Listening for remote bitbang connection on port 9824. $ openocd -f spike.cfg Open On-Chip Debugger 0.10.0-dev-00002-gc3b344d (2017-06-08-12:14) ... riscv.cpu: target state: halted $ riscv64-unknown-elf-gdb target remote localhost:3333
有条件下厂商需要定制 riscv 公版的spike, 如芯来的为 xl_spike, 没找到源码
跑测例子 1 2 3 4 5 6 ./gdbserver.py ./targets/RISC-V/spike64.py MemTest8 Using $misa from hart definition: 0x8000000000141125 [MemTest8] Starting > logs/20230226-170843-spike64-MemTest8.log [MemTest8] pass in 2.26s ::::::::::::::::::::::::::::[ ran 1 tests in 2s ]::::::::::::::::::::::::::::: 1 tests returned pass
解析:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 class SimpleMemoryTest (GdbTest ): def access_test (self, size, data_type ): assertEqual(self.gdb.p(f"sizeof({data_type} )" ), size) a = 0x86753095555aaaa & ((1 <<(size*8 ))-1 ) b = 0xdeadbeef12345678 & ((1 <<(size*8 ))-1 ) addrA = self.hart.ram addrB = self.hart.ram + self.hart.ram_size - size self.gdb.p(f"*(({data_type} *)0x{addrA:x} ) = 0x{a:x} " ) self.gdb.p(f"*(({data_type} *)0x{addrB:x} ) = 0x{b:x} " ) assertEqual(self.gdb.p(f"*(({data_type} *)0x{addrA:x} )" ), a) assertEqual(self.gdb.p(f"*(({data_type} *)0x{addrB:x} )" ), b) class MemTest8 (SimpleMemoryTest ): def test (self ): self.access_test(1 , 'char' )
拆解下这个测试干了哪些事情:
编译 最终生成的 elf 文件为 spike64_checksum-8000000000141125
1 riscv64-unknown-elf-gcc -g programs/checksum.c programs/tiny-malloc.c programs/infinite_loop.S -DDEFINE_MALLOC -DDEFINE_FREE programs/entry.S programs/init.c -DNHARTS=1 -I ../env -T targets/RISC-V/spike64.lds -nostartfiles -mcmodel=medany -DXLEN=64 -o spike64_checksum-8000000000141125 -march=rv64imafc -mabi=lp64
spike 运行 1 spike -p1 --isa RV64IMAFC --dm-auth --dm-progsize 0 --dm-sba 64 --dm-abstract-rti 30 -m0x1212340000:0x10000000 --rbb-port 0 spike64_checksum-8000000000141125
openocd 1 REMOTE_BITBANG_HOST=localhost REMOTE_BITBANG_PORT=34113 WORK_AREA=0x1212340000 USE_FREERTOS=0 openocd --command 'gdb_port 0' --command 'tcl_port disabled' --command 'telnet_port disabled' -f targets/RISC-V/spike-1.cfg
gdb执行 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 riscv64-unknown-elf-gdb \ ... monitor riscv reset_delays 127 target extended-remote localhost:40541 info threads info threads Id Target Id Frame * 1 Remote target 0x00000012123406ae in ?? () p/x sizeof(char) $ 1 = 0x1 p/x *((char*)0x1212340000) = 0xaa p/x *((char*)0x122233ffff) = 0x78 p/x *((char*)0x1212340000) 0xaa p/x *((char*)0x122233ffff) 0x78 Result: pass
fpga 运行: 通过 openocd + fpga 测试
其他几个目录的测试 isa 为cpu指令集测试, 包含 S/U/M 模式下的 I, M, A, F, D, V测试
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 rv32mi-p-breakpoint rv32mi-p-csr rv32mi-p-illegal rv32mi-p-lh-misaligned rv32mi-p-lw-misaligned rv32mi-p-ma_addr rv32mi-p-ma_fetch rv32mi-p-mcsr rv32mi-p-sbreak rv32mi-p-scall rv32mi-p-sh-misaligned rv32mi-p-shamt rv32mi-p-sw-misaligned rv32mi-p-zicntr rv32si-p-csr rv32si-p-dirty rv32si-p-ma_fetch rv32si-p-sbreak rv32si-p-scall rv32si-p-wfi rv32ua-p-amoadd_w rv32ua-p-amoand_w rv32ua-p-amomax_w rv32ua-p-amomaxu_w rv32ua-p-amomin_w rv32ua-p-amominu_w rv32ua-p-amoor_w rv32ua-p-amoswap_w rv32ua-p-amoxor_w rv32ua-p-lrsc rv32ua-v-amoadd_w rv32ua-v-amoand_w rv32ua-v-amomax_w rv32ua-v-amomaxu_w rv32ua-v-amomin_w rv32ua-v-amominu_w rv32ua-v-amoor_w rv32ua-v-amoswap_w rv32ua-v-amoxor_w rv32ua-v-lrsc rv32uc-p-rvc rv32uc-v-rvc rv32ud-p-fadd rv32ud-p-fclass rv32ud-p-fcmp rv32ud-p-fcvt rv32ud-p-fcvt_w rv32ud-p-fdiv rv32ud-p-fmadd rv32ud-p-fmin rv32ud-p-ldst rv32ud-p-recoding rv32ud-v-fadd rv32ud-v-fclass rv32ud-v-fcmp rv32ud-v-fcvt rv32ud-v-fcvt_w rv32ud-v-fdiv rv32ud-v-fmadd rv32ud-v-fmin rv32ud-v-ldst rv32ud-v-recoding rv32uf-p-fadd rv32uf-p-fclass rv32uf-p-fcmp rv32uf-p-fcvt rv32uf-p-fcvt_w rv32uf-p-fdiv rv32uf-p-fmadd rv32uf-p-fmin rv32uf-p-ldst rv32uf-p-move rv32uf-p-recoding rv32uf-v-fadd rv32uf-v-fclass rv32uf-v-fcmp rv32uf-v-fcvt rv32uf-v-fcvt_w rv32uf-v-fdiv rv32uf-v-fmadd rv32uf-v-fmin rv32uf-v-ldst rv32uf-v-move rv32uf-v-recoding rv32ui-p-add rv32ui-p-addi rv32ui-p-and rv32ui-p-andi rv32ui-p-auipc rv32ui-p-beq rv32ui-p-bge rv32ui-p-bgeu rv32ui-p-blt rv32ui-p-bltu rv32ui-p-bne rv32ui-p-fence_i rv32ui-p-jal rv32ui-p-jalr rv32ui-p-lb rv32ui-p-lbu rv32ui-p-lh rv32ui-p-lhu rv32ui-p-lui rv32ui-p-lw rv32ui-p-or rv32ui-p-ori rv32ui-p-sb rv32ui-p-sh rv32ui-p-simple rv32ui-p-sll rv32ui-p-slli rv32ui-p-slt rv32ui-p-slti rv32ui-p-sltiu rv32ui-p-sltu rv32ui-p-sra rv32ui-p-srai rv32ui-p-srl rv32ui-p-srli rv32ui-p-sub rv32ui-p-sw rv32ui-p-xor rv32ui-p-xori rv32ui-v-add rv32ui-v-addi rv32ui-v-and rv32ui-v-andi rv32ui-v-auipc rv32ui-v-beq rv32ui-v-bge rv32ui-v-bgeu rv32ui-v-blt rv32ui-v-bltu rv32ui-v-bne rv32ui-v-fence_i rv32ui-v-jal rv32ui-v-jalr rv32ui-v-lb rv32ui-v-lbu rv32ui-v-lh rv32ui-v-lhu rv32ui-v-lui rv32ui-v-lw rv32ui-v-or rv32ui-v-ori rv32ui-v-sb rv32ui-v-sh rv32ui-v-simple rv32ui-v-sll rv32ui-v-slli rv32ui-v-slt rv32ui-v-slti rv32ui-v-sltiu rv32ui-v-sltu rv32ui-v-sra rv32ui-v-srai rv32ui-v-srl rv32ui-v-srli rv32ui-v-sub rv32ui-v-sw rv32ui-v-xor rv32ui-v-xori rv32um-p-div rv32um-p-divu rv32um-p-mul rv32um-p-mulh rv32um-p-mulhsu rv32um-p-mulhu rv32um-p-rem rv32um-p-remu rv32um-v-div rv32um-v-divu rv32um-v-mul rv32um-v-mulh rv32um-v-mulhsu rv32um-v-mulhu rv32um-v-rem rv32um-v-remu rv64mi-p-access rv64mi-p-breakpoint rv64mi-p-csr rv64mi-p-illegal rv64mi-p-ld-misaligned rv64mi-p-lh-misaligned rv64mi-p-lw-misaligned rv64mi-p-ma_addr rv64mi-p-ma_fetch rv64mi-p-mcsr rv64mi-p-sbreak rv64mi-p-scall rv64mi-p-sd-misaligned rv64mi-p-sh-misaligned rv64mi-p-sw-misaligned rv64mi-p-zicntr rv64si-p-csr rv64si-p-dirty rv64si-p-icache-alias rv64si-p-ma_fetch rv64si-p-sbreak rv64si-p-scall rv64si-p-wfi rv64ssvnapot-p-napot rv64ua-p-amoadd_d rv64ua-p-amoadd_w rv64ua-p-amoand_d rv64ua-p-amoand_w rv64ua-p-amomax_d rv64ua-p-amomax_w rv64ua-p-amomaxu_d rv64ua-p-amomaxu_w rv64ua-p-amomin_d rv64ua-p-amomin_w rv64ua-p-amominu_d rv64ua-p-amominu_w rv64ua-p-amoor_d rv64ua-p-amoor_w rv64ua-p-amoswap_d rv64ua-p-amoswap_w rv64ua-p-amoxor_d rv64ua-p-amoxor_w rv64ua-p-lrsc rv64ua-v-amoadd_d rv64ua-v-amoadd_w rv64ua-v-amoand_d rv64ua-v-amoand_w rv64ua-v-amomax_d rv64ua-v-amomax_w rv64ua-v-amomaxu_d rv64ua-v-amomaxu_w rv64ua-v-amomin_d rv64ua-v-amomin_w rv64ua-v-amominu_d rv64ua-v-amominu_w rv64ua-v-amoor_d rv64ua-v-amoor_w rv64ua-v-amoswap_d rv64ua-v-amoswap_w rv64ua-v-amoxor_d rv64ua-v-amoxor_w rv64ua-v-lrsc rv64uc-p-rvc rv64uc-v-rvc rv64ud-p-fadd rv64ud-p-fclass rv64ud-p-fcmp rv64ud-p-fcvt rv64ud-p-fcvt_w rv64ud-p-fdiv rv64ud-p-fmadd rv64ud-p-fmin rv64ud-p-ldst rv64ud-p-move rv64ud-p-recoding rv64ud-p-structural rv64ud-v-fadd rv64ud-v-fclass rv64ud-v-fcmp rv64ud-v-fcvt rv64ud-v-fcvt_w rv64ud-v-fdiv rv64ud-v-fmadd rv64ud-v-fmin rv64ud-v-ldst rv64ud-v-move rv64ud-v-recoding rv64ud-v-structural rv64uf-p-fadd rv64uf-p-fclass rv64uf-p-fcmp rv64uf-p-fcvt rv64uf-p-fcvt_w rv64uf-p-fdiv rv64uf-p-fmadd rv64uf-p-fmin rv64uf-p-ldst rv64uf-p-move rv64uf-p-recoding rv64uf-v-fadd rv64uf-v-fclass rv64uf-v-fcmp rv64uf-v-fcvt rv64uf-v-fcvt_w rv64uf-v-fdiv rv64uf-v-fmadd rv64uf-v-fmin rv64uf-v-ldst rv64uf-v-move rv64uf-v-recoding rv64ui-p-add rv64ui-p-addi rv64ui-p-addiw rv64ui-p-addw rv64ui-p-and rv64ui-p-andi rv64ui-p-auipc rv64ui-p-beq rv64ui-p-bge rv64ui-p-bgeu rv64ui-p-blt rv64ui-p-bltu rv64ui-p-bne rv64ui-p-fence_i rv64ui-p-jal rv64ui-p-jalr rv64ui-p-lb rv64ui-p-lbu rv64ui-p-ld rv64ui-p-lh rv64ui-p-lhu rv64ui-p-lui rv64ui-p-lw rv64ui-p-lwu rv64ui-p-ma_data rv64ui-p-or rv64ui-p-ori rv64ui-p-sb rv64ui-p-sd rv64ui-p-sh rv64ui-p-simple rv64ui-p-sll rv64ui-p-slli rv64ui-p-slliw rv64ui-p-sllw rv64ui-p-slt rv64ui-p-slti rv64ui-p-sltiu rv64ui-p-sltu rv64ui-p-sra rv64ui-p-srai rv64ui-p-sraiw rv64ui-p-sraw rv64ui-p-srl rv64ui-p-srli rv64ui-p-srliw rv64ui-p-srlw rv64ui-p-sub rv64ui-p-subw rv64ui-p-sw rv64ui-p-xor rv64ui-p-xori rv64ui-v-add rv64ui-v-addi rv64ui-v-addiw rv64ui-v-addw rv64ui-v-and rv64ui-v-andi rv64ui-v-auipc rv64ui-v-beq rv64ui-v-bge rv64ui-v-bgeu rv64ui-v-blt rv64ui-v-bltu rv64ui-v-bne rv64ui-v-fence_i rv64ui-v-jal rv64ui-v-jalr rv64ui-v-lb rv64ui-v-lbu rv64ui-v-ld rv64ui-v-lh rv64ui-v-lhu rv64ui-v-lui rv64ui-v-lw rv64ui-v-lwu rv64ui-v-ma_data rv64ui-v-or rv64ui-v-ori rv64ui-v-sb rv64ui-v-sd rv64ui-v-sh rv64ui-v-simple rv64ui-v-sll rv64ui-v-slli rv64ui-v-slliw rv64ui-v-sllw rv64ui-v-slt rv64ui-v-slti rv64ui-v-sltiu rv64ui-v-sltu rv64ui-v-sra rv64ui-v-srai rv64ui-v-sraiw rv64ui-v-sraw rv64ui-v-srl rv64ui-v-srli rv64ui-v-srliw rv64ui-v-srlw rv64ui-v-sub rv64ui-v-subw rv64ui-v-sw rv64ui-v-xor rv64ui-v-xori rv64um-p-div rv64um-p-divu rv64um-p-divuw rv64um-p-divw rv64um-p-mul rv64um-p-mulh rv64um-p-mulhsu rv64um-p-mulhu rv64um-p-mulw rv64um-p-rem rv64um-p-remu rv64um-p-remuw rv64um-p-remw rv64um-v-div rv64um-v-divu rv64um-v-divuw rv64um-v-divw rv64um-v-mul rv64um-v-mulh rv64um-v-mulhsu rv64um-v-mulhu rv64um-v-mulw rv64um-v-rem rv64um-v-remu rv64um-v-remuw rv64um-v-remw
是通过spike 进行测试的.
1 2 # 对所有测试项进行测试, 会通过Makefile中的指定对应的isa 进行测试 make run
例子
1 2 3 4 5 # 编译 riscv64-unknown-elf-gcc -march=rv64g -mabi=lp64 -static -mcmodel=medany -fvisibility=hidden -nostdlib -nostartfiles -DENTROPY=0xcaa8519 -std=gnu99 -O2 -I./../env/v -I./macros/scalar -T./../env/v/link.ld ./../env/v/entry.S ./../env/v/*.c rv64ui/lui.S -o rv64ui-v-lui # 执行 # 执行结果放在 *.out 文件中, 无log 为正常现象 spike --isa=rv64gc_zfh_zicboz_svnapot rv64ui-v-lui 2> rv64ui-v-lui.out
benchmarks 跑测执行
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 make run # 例子 qsort 编译 ... riscv64-unknown-elf-gcc -I./../env -I./common -I./median -I./qsort -I./rsort -I./towers -I./vvadd -I./multiply -I./mm -I./dhrystone -I./spmv -I./mt-vvadd -I./mt-matmul -I./pmp -DPREALLOCATE=1 -mcmodel=medany -static -std=gnu99 -O2 -ffast-math -fno-common -fno-builtin-printf -fno-tree-loop-distribute-patterns -o qsort.riscv ./qsort/qsort_main.c ./common/syscalls.c ./common/crt.S -static -nostdlib -nostartfiles -lm -lgcc -T ./common/test.ld # 执行 spike --isa=rv64gc qsort.riscv > qsort.riscv.out # 结果 cat qsort.riscv.out mcycle = 127363 minstret = 127368 ...
qsort 主要源码:
1 2 3 4 5 6 setStats(1 ); sort( DATA_SIZE, input_data ); setStats(0 ); return verify( DATA_SIZE, input_data, verify_data );
跑分测试
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 ├── Makefile ├── common # 公共源文件, 启动相关 │ ├── crt.S │ ├── syscalls.c │ ├── test.ld │ └── util.h ├── dhrystone │ ├── dhrystone.c │ ├── dhrystone.h │ └── dhrystone_main.c ├── median │ ├── dataset1.h # 存放预期的执行结果 │ ├── median.c │ ├── median.h │ ├── median_gendata.pl │ └── median_main.c ├── mm │ ├── common.h │ ├── gen.scala │ ├── mm.c │ ├── mm_main.c │ └── rb.h ├── mt-matmul │ ├── dataset.h # 存放预期的执行结果 │ ├── matmul.c │ ├── matmul_gendata.pl │ └── mt-matmul.c ├── mt-vvadd │ ├── dataset.h # 存放预期的执行结果 │ ├── mt-vvadd.c │ ├── vvadd.c │ └── vvadd_gendata.pl ├── multiply │ ├── dataset1.h │ ├── multiply.c │ ├── multiply.h │ ├── multiply_gendata.pl │ └── multiply_main.c ├── pmp │ └── pmp.c ├── qsort │ ├── dataset1.h # 存放预期的执行结果 │ ├── qsort_gendata.pl │ └── qsort_main.c ├── qsort.riscv.out.tags ├── readme.txt ├── rsort │ ├── dataset1.h │ └── rsort.c ├── spmv │ ├── dataset1.h # 存放预期的执行结果 │ ├── spmv_gendata.scala │ └── spmv_main.c ├── towers │ └── towers_main.c └── vvadd ├── dataset1-large.h # 存放预期的执行结果 ├── dataset1.h ├── vvadd_gendata.pl └── vvadd_main.c
mt 矩阵乘法相关, 编译报错, 不是重点, 暂时跳过
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 ├── Makefile ├── ad_matmul.c ├── ae_matmul.c ├── af_matmul.c ├── ag_matmul.c ├── ai_matmul.c ├── ak_matmul.c ├── al_matmul.c ├── am_matmul.c ├── an_matmul.c ├── ap_matmul.c ├── aq_matmul.c ├── ar_matmul.c ├── at_matmul.c ├── av_matmul.c ├── ay_matmul.c ├── az_matmul.c ├── bb_matmul.c ├── bc_matmul.c ├── bf_matmul.c ├── bh_matmul.c ├── bj_matmul.c ├── bk_matmul.c ├── bm_matmul.c ├── bo_matmul.c ├── br_matmul.c ├── bs_matmul.c ├── ce_matmul.c ├── cf_matmul.c ├── cg_matmul.c ├── ci_matmul.c ├── ck_matmul.c ├── cl_matmul.c ├── cm_matmul.c ├── crt.o ├── cs_matmul.c ├── cv_matmul.c ├── cy_matmul.c ├── dc_matmul.c ├── df_matmul.c ├── dm_matmul.c ├── do_matmul.c ├── dr_matmul.c ├── ds_matmul.c ├── du_matmul.c ├── dv_matmul.c ├── mt-vvadd.o ├── syscalls.o ├── vvadd0.c ├── vvadd0.o ├── vvadd1.c ├── vvadd2.c ├── vvadd3.c └── vvadd4.c
sifive freedom-e-sdk https://github.com/sifive/freedom-e-sdk
目录结构 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ❯ tree -L 1 -d . ├── FreeRTOS-metal #FreeRTOS 相关 ├── bsp # board 相关 ├── doc ├── docker ├── freedom-devicetree-tools # device tree 编译相关 ├── freedom-metal # baremental 相关 ├── pip-cache # python 环境相关 ├── scl-metal # software crypto库 ├── scripts # 编译 执行相关脚本 ├── software # baremental app └── venv # python 环境相关
software case 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 ❯ tree -L 1 -d . ├── atomics ├── cflush ├── clic-hardware-vector-interrupts ├── clic-nested-interrupts ├── clic-nonvector-interrupts ├── clic-selective-vector-interrupts ├── coremark ├── csr ├── dhrystone ├── empty ├── example-buserror ├── example-freertos-blinky ├── example-freertos-minimal ├── example-freertos-pmp-blinky ├── example-hca-metal ├── example-hello ├── example-hpm ├── example-i2c ├── example-itim ├── example-l2pf ├── example-l2pm ├── example-lim ├── example-pmp ├── example-privilege-level ├── example-pwm ├── example-remapper ├── example-rnmi ├── example-rtc ├── example-spi ├── example-user-mode ├── example-user-syscall ├── example-vm-test ├── example-watchdog ├── hello ├── local-interrupt ├── local-vector-interrupts ├── mem-latency ├── minimal-boot ├── multicore-hello ├── plic-interrupts ├── return-fail ├── return-pass ├── sifive-welcome ├── software ├── software-interrupt ├── test-coreip ├── timer-interrupt ├── uart-interrupt └── vm-test
基础编译 1 make TARGET=${target} PROGRAM=${program}
引用的文件 头文件:
march=rv64imac -mabi=lp64
ld: bsp/qemu-sifive-s51/metal.default.lds
freedom-metal/src/ 下的文件会编译为 bsp/qemu-sifive-s51/install/lib/debug/libmetal.absp/qemu-sifive-s51/install/lib/debug/libmetal-gloss.a
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 libmetal_a_SOURCES = \ src/drivers/fixed-clock.c \ src/drivers/fixed-factor-clock.c \ src/drivers/inline.c \ src/drivers/riscv_clint0.c \ src/drivers/riscv_cpu.c \ src/drivers/riscv_plic0.c \ src/drivers/sifive_remapper2.c \ src/drivers/sifive_buserror0.c \ src/drivers/sifive_ccache0.c \ src/drivers/sifive_clic0.c \ src/drivers/sifive_fe310-g000_hfrosc.c \ src/drivers/sifive_fe310-g000_hfxosc.c \ src/drivers/sifive_fe310-g000_lfrosc.c \ src/drivers/sifive_fe310-g000_pll.c \ src/drivers/sifive_fe310-g000_prci.c \ src/drivers/sifive_global-external-interrupts0.c \ src/drivers/sifive_gpio-buttons.c \ src/drivers/sifive_gpio-leds.c \ src/drivers/sifive_gpio-switches.c \ src/drivers/sifive_gpio0.c \ src/drivers/sifive_i2c0.c \ src/drivers/sifive_l2pf0.c \ src/drivers/sifive_l2pf1.c \ src/drivers/sifive_local-external-interrupts0.c \ src/drivers/sifive_pl2cache0.c \ src/drivers/sifive_prci0.c \ src/drivers/sifive_pwm0.c \ src/drivers/sifive_rtc0.c \ src/drivers/sifive_spi0.c \ src/drivers/sifive_test0.c \ src/drivers/sifive_trace.c \ src/drivers/sifive_uart0.c \ src/drivers/sifive_simuart0.c \ src/drivers/sifive_wdog0.c \ src/drivers/ucb_htif0.c \ src/remapper.c \ src/atomic.c \ src/button.c \ src/cache.c \ src/clock.c \ src/cpu.c \ src/entry.S \ src/scrub.S \ src/trap.S \ src/gpio.c \ src/hpm.c \ src/i2c.c \ src/init.c \ src/interrupt.c \ src/led.c \ src/lock.c \ src/memory.c \ src/pmp.c \ src/prci.c \ src/privilege.c \ src/pwm.c\ src/rtc.c \ src/shutdown.c \ src/spi.c \ src/switch.c \ src/synchronize_harts.c \ src/timer.c \ src/time.c \ src/trap.S \ src/tty.c \ src/uart.c \ src/vector.S \ src/watchdog.c libmetal_gloss_a_SOURCES = \ gloss/crt0.S \ gloss/nanosleep.c \ gloss/sys_access.c \ gloss/sys_chdir.c \ gloss/sys_chmod.c \ gloss/sys_chown.c \ gloss/sys_clock_gettime.c \ gloss/sys_close.c \ gloss/sys_execve.c \ gloss/sys_exit.c \ gloss/sys_faccessat.c \ gloss/sys_fork.c \ gloss/sys_fstat.c \ gloss/sys_fstatat.c \ gloss/sys_ftime.c \ gloss/sys_getcwd.c \ gloss/sys_getpid.c \ gloss/sys_gettimeofday.c \ gloss/sys_isatty.c \ gloss/sys_kill.c \ gloss/sys_link.c \ gloss/sys_lseek.c \ gloss/sys_lstat.c \ gloss/sys_open.c \ gloss/sys_openat.c \ gloss/sys_read.c \ gloss/sys_sbrk.c \ gloss/sys_stat.c \ gloss/sys_sysconf.c \ gloss/sys_times.c \ gloss/sys_unlink.c \ gloss/sys_utime.c \ gloss/sys_wait.c \ gloss/sys_write.c software/minimal-boot/minimal-boot.c
跑测 1 ./scripts/test-qemu-targets
scripts/test-qemu-targets
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 TARGETS=(qemu-sifive-s51 ) PROGRAMS=(minimal-boot ) for target in ${TARGETS[@]} ; do for program in ${PROGRAMS[@]} ; do build_output_file=$( mktemp -p ./ tmp.${target}.${program}.build.XXXXXXXXXX) run_output_file=$( mktemp -p ./ tmp.${target}.${program}.run.XXXXXXXXXX) case $program in hello) expected_output="Hello, World!" ;; minimal-boot) expected_output="minimal-boot" ;; *) expected_output="" ;; esac >&2 echo "Building ${program} on ${target}" make TARGET=${target} PROGRAM=${program} 2 >&1 | tee ${build_output_file} timeout --foreground ${TIMEOUT_SECONDS}s bash -c "make TARGET=${target} PROGRAM=${program} simulate 2>/dev/null | tee ${run_output_file}" if [ ! -f ${run_output_file} -o `cat ${run_output_file} | grep -c "${expected_output}" ` -eq 0 ] ; then >&2 echo "${program} on ${target} failed to produce the expected output" else >&2 echo "${program} on ${target} passed" fi make TARGET=${target} PROGRAM=${program} clean 2 >&1 >/dev/null done
跑测命令:
1 scripts/simulate --elf /home/liguang/program/riscv-lab/freedom-e-sdk/software/minimal-boot/debug/minimal-boot.elf --qemu qemu-system-riscv64 --qemu-config bsp/qemu-sifive-s51/qemu.cfg
实际跑测命令:
1 qemu-system-riscv64 -M sifive_e -kernel /home/liguang/program/riscv-lab/freedom-e-sdk/software/minimal-boot/debug/minimal-boot.elf -nographic
build benchmark Building an Benchmark Program Building a benchmark program is slightly special in that certain section is required to be loaded in specific memory region. A specialize linker file has been created for its optimal run.
1 make PROGRAM=dhrystone TARGET=coreip-e31-arty LINK_TARGET=ramrodata software
Debugging a Target Program 1 make [PROGRAM=hello] [TARGET=sifive-hifive1] [CONFIGURATION=debug] debug
