RISC-V systemからメモリマップがほしい
はじめに
lowRISC(RISC-Vの実装のRocket coreを含むシステム)のboot時のメモリマップの取得方法がわからなかったので調べた。
RISC-V Linux
riscv-linuxで検索してみると github.com sbi_query_memory と言う関数を呼び出しているらしく 更にその定義は,
arch/riscv/include/asm/sbi.h
... unsigned long sbi_query_memory(unsigned long id, memory_block_info *p); ...
arch/riscv/kernel/sbi.S
.global sbi_query_memory; sbi_query_memory = -2016; ...
らしい
SBI
sbiとは一体なんなのか、それはriscv-privileged-v1.9のChapter 9に Supervisor Binary Interface (SBI)とある。 これは、仮想メモリ空間の上位2KiBに配置され、x0をbase registerとしてjalr命令で呼び出されるらしい。 (x0はzero registerだから常にリニアアドレス?) というか、RISC-Vとして定義されていることに驚いた。
sbi_query_memory
しかし、ここにはPreliminary list しか乗っておらず、sbi_query_memoryは見当たらない。
どうにかmemory mapの提供については、riscv sw dev メーリスでいくつか見ることができた。
特に二つ目で、議論されていたがまだ読み切れていないので、何かわかったら追記していきたい。
とりあえず今は、あるべきか、否かがまだ確定していないので、仕様として乗っていないのであろう。
少なくとも、Spike*1の現状の実装は、sbi_query_memoryは存在して、riscv-linux*2と、FreeBSD/RISC-V port*3はこれを使っている。
まとめ
現状仕様としては確率していないが、riscv linuxを含むいくつかの実装がこれに依存しているので環境によっては使える。 個人で何か作って、spikeやlowRISCで動かす分にはこれを使って、今後変更が有った際は、riscv linuxの実装読みに行くか、 Privileged ISA Specificationを読めばいいだろう。
まったく関係ない話
[llvm-dev] [RFC] RISC-V backend これもどうなったか調べたい
参照
- RISC-V SW Dev
- riscv/riscv-linux
- riscv - FreeBSD Wiki
- User-Level ISA Specification v2.1
- Draft Privileged ISA Specification v1.9.1
おわり
ChiselでQuartusのRAM推論に引っかかる方法
自分の手元にあるDE0-Nano-SoCなどに乗っているCyclon V FPGAなどには
Logic Elementsとは別にメモリ用のブロックが内蔵されていて、Logic Elementの一部をメモリとして使うよりは
効率が良いのでできるだけ使っていきたい。
そしてQuartusはverilogのコードからメモリっぽいところを見つけ出して勝手に割り当ててくれる(手動で割り当てる方法もある)。
しかし、Chiselに組み込まれているMemをそのまま使いVerilogを生成すると
認識してくれないのでひと手間が必要になる。
そのひと手間が以下のコード。
gist06d941328baad1c607a87b46b03f4029
なにをしているのかというと、Memからの読み込みの際にRegisterを経由するのと、
when(Bool(true) { ... }
ところで、なにも考えないとこれは意味ないのではとなるが。
この行により、同期回路として扱うことができ、そしてそうすることでRamやRomであろうと認識されて、割当がされる。
summaryは以下の通り
gist11d71c8654562e3ec3be044b93b85e97
Total Memory bitsが512となっている。
やったぜ。
ChiselでAXI書いた。
以下がリポジトリ。 github.com
書いたと言ったが一部だけだし完全ではない、とりあえず動く程度。
scalaがいまいちよくわかってないのと、chiselもまだまだなので、今後綺麗にしたりしていきたい。 テストも書いてCIとか回していけたら捗るかな。
早いうちに、AXIについて説明をここに入れたい
自転車が盗まれた
自転車が盗まれた
カゴがついていない、暗い緑の自転車を見かけた方は僕まで一報くれると嬉しいです。
Untethered lowRISC(RISC-V)について
Untetheredとは簡単にいうと、”他のメインのプロセッサの支援を得ずに直にI/O使うことができる実装”のことである。
この理解についてはIRCで説明が流れていたので間違っていないはず。
これだけだと分かりづらいので、
まずlowRISCにおけるtetheredについてを説明する。
Tethered とは?
lowRISCは初期段階としてzedboardの上で実装された。
これがRelease version 0.1(tagged memory)である。
tagged memoryが何なのかはもう少し理解が進んだらまとめようと思う。
このversion 0.1がtetheredな実装で、zedboardはAll Programable SoC(AP SoC)(AlteraではSoC FPGA?)と呼ばれるZynq7000 AP SoCを搭載し、
これは、以下のようにARMコアを持つPS(Processing system)部とPE(Programable Logic)部に分かれている
PS部とPL部との接続にAXIが使われている(lowRISCはNASTI)。
Zynq-7000 All Programmable SoC Overviewより抜粋
分かりづらいが上の大部分を占めているのがProcessing System。
RocketChip(lowRISC Chip)からとの関係の図をlowRISCより
lowRISCのコアは、PL部に実装されI/O(メモリ、SDなど)はPS部経由でアクセスしている。
この利点は、
自前のメモリやI/Oのコントローラを実装しなくとも、AXIのバスを通じてアクセスができることや、
メモリを共有*1するため、lowRISCが起動する前に、BIOSに当たる処理*2を行うことができることで、
システムを一旦動かすことができるのでこの方法を選択したのだと思う。
そして、
このPS部に実装の一部を担わせるシステムの事を"tethered"と言うのだと自分は理解している。
Untetheredとは?
以上のことより、
一旦の実装のTetheredから、メモリ、I/Oコントローラーを実装しプロセッサシステムとして独立したものを"Untethered"と呼んでいる。
この文章は間違いを含んでいる可能性があるので、コメントなどで訂正をもらえると嬉しいです。
*1:lowRISCからは後半の256MBしか見えないようだが、どこでこれを実現しているのかわからない。
SamsungがIoTにRISC-Vも視野に入れてるっぽい
昨日RISC-V HWのメーリスに投げられてた。 ARMの代わりにRISC-Vを考えていて質問と言う感じ。
https://groups.google.com/a/groups.riscv.org/forum/#!topic/hw-dev/kF8ttagAPA0
自分が思っているよりRISC-Vは現実的なところまで来ているのだろうか
*V-Scaleしらなかった
はじめて読むQtile
Qtileを使い始めて、1年くらい立ったのでそろそろ何かに残そうとこの記事を書いた。
- Qtileとは
A full-featured, hackable tiling window manager written and configured in Python http://www.qtile.org/より
- なぜQtileなのか
パソコンを扱っている人、すべてが抱える問題の一つにRSI*1があります。 この問題、正面から取り組んだウィンドウマネージャーがQtileです。
Save your wrists from RSI by ditching the mouse and driving with the keyboard. http://www.qtile.org/より
他にも多くの、タイル型ウィンドウマネージャーがあるのですが、なぜこれを自分が選んだかというと、 Pythonで書かれ、haskellやluaよりはまだコードを読むことができたことが大きいと思います。
そして、てっとり速くエヴァンジェリストになるためには、マイナーなものを選ぶ必要があったからです。
ウィンドウマネージャー迷っててという方には一度触ってみるのもいいかもしれません。 詳しくは公式ホームページを眺めてみてください
- はじめかた
Arch,Fedora,Funtoo,Ubuntu方はそれぞれのパッケージマネージャーから入れられるみたいなので、ドキュメントを参考に
Sourceから入れる方法もドキュメントにあるのですが、ハマりポイントとしては、cairoを内部で使っていて、libcairo周りでしくじるかも。
- 貢献
開発はGithubで行われていて、感覚的には毎週10個ぐらいは、issueだったり更新だったり、何かかしらの動きがある感じです。 他には、IRC*2やMailing Listもあるので覗いてみるといいかもしれません。