ArceOS / Starry OS 移植 VisionFive 2 (昉·星光2)

参考文档

• 昉·星光 2
• 昉·星光 2单板计算机快速参考手册
• 昉·星光 2单板计算机软件技术参考手册
• 昉·惊鸿-7110启动手册

快速开始

1. 编译 Starry OS

$ cd StarryOS
# 正常编译
$ make vf2
# 推荐开启 link time optimizations
$ make vf2 LTO=y
# 调试日志输出
$ make vf2 LOG=debug

内核镜像文件位于 StarryOS_visionfive2.bin

2. 准备 SD 卡

TODO: 初始化分区表、OpenSBI 等

3. 准备启动分区

1. 创建一个 FAT32 格式的分区
2. 将编译好的内核镜像文件拷贝至根目录并重命名为 kernel
3. 创建文件 vf2_uEnv.txt，写入以下内容：

   boot2=load mmc 1:3 $kernel_addr_r kernel; go $kernel_addr_r
   

   其中 1:3 代表 1 号卡槽的分区 3，请根据实际情况调整；环境变量中 kernel_addr_r 应为 0x40200000，如果不是的话请在此文件中进行覆盖

到这里，应当可以成功进入 ArceOS 并打印调试信息

4. 准备文件系统

1. 创建一个 ext4 格式的分区，并将“分区名称”设置为 root（注意不是卷标）；这里假设创建的分区是 /dev/sda4
2. 将 rootfs 刷写到此分区，如：

   sudo dd if=rootfs-riscv64.img of=/dev/sda4 status=progress bs=4M conv=fsync

   推荐先多次使用 resize2fs -M xxx.img 尽可能压缩镜像文件大小以加快刷写速度
3. 更新文件系统大小，扩大到整个分区：

   sudo resize2fs /dev/sda4

至此，应当可以进入 Starry OS 的命令行进行交互，不过由于目前还未实现网卡驱动，所以无法使用 apk 安装软件包，可以在创建基础文件系统后，将需要运行的软件拷贝至文件系统。

TODO

• PLIC 无法工作

移植说明

该平台与 QEMU RISC-V Virt Machine 相似程度较高，本仓库的适配代码与 axplat-riscv64-qemu-virt 也仅存在一些配置上的差异。以下对其简单说明：

1. 配置文件：参考 Linux 中的设备树配置文件，修改 axconfig.toml，主要有以下内容需要调整：

   • phys-memory-base/phys-memory-size：物理内存区域
   • kernel-base-paddr/kernel-base-vaddr：内核代码基地址
   • mmio-ranges：这里我们为了方便直接把整个 0x0 到 0x4000_0000 都配置成了 MMIO 区域
   • pci-*：目前没有实现 PCI
   • timer-frequency：时钟频率
   • rtc-paddr/plic-paddr/uart-paddr/uart-uirq/sdmmc-paddr：外设相关配置

   timer-irq 和 ipi-irq 在 RISC-V 架构上是固定的。

2. 启动：最初我们在 U-Boot 中使用 booti 指令启动，因此伪装了 Linux 启动镜像文件头，即代码 boot.rs 中 .ascii \"MZ\" 这一段。后来我们才发现可以直接用 go 指令更方便地直接进行跳转，不过这一段文件头因为可以兼容两种启动方式就保留了下来。

3. CPU 配置：VIsionFive 2 所使用的 JH7110 处理器有四个 64 位 RISC-V CPU（支持 rv64gc，编号为1-4）和一个 32 位 RISC-V CPU（支持rv32imfc，编号为0），因此 U-Boot 不会在 0 号核上启动，ArceOS 也无法在它上面运行。然而 ArceOS 许多设计都假定 cpuid 从 0 开始，我们把 cpu id 从原始的 1-4 映射到 0-3 来解决这个问题。

4. 存储设备驱动：Simple SD/MMC Driver