UART在Gem5中与手臂裸机中的通信

UART communication in Gem5 with ARM Bare-metal

本文关键字：裸机 通信 Gem5 UART      更新时间：2023-10-16

我目前正在使用Gem5，我必须通过UART从主机到ARMV8 Bare-Metal Option访问，所以我尝试了很多方法，但是我库存了。

您能否让我知道，如何将主机的串行端口映射到Bare-Metal类型编程中的ARMV8的串行端口。

任何帮助都将不胜感激

工作设置

此存储库包含一个高度自动化的工作示例。功能：

  • 在QEMU和GEM5上都有工作
  • 在ARM和AARCH64
    • 上都起作用
  • Newlib允许使用标准C库
  • 半host示例
  • 在RealViewPBX和VExpress_GEM5_V1上都可以使用。您应该更喜欢VExpress_GEM5_V1，因为它是一个更现代的平台。
  • 用Crosstool-NG构建的原始工具链

关键实施点如下所述。

https://github.com/tukl-msd/gem5.bare-metal包含另一个工作设置，并且更少，但目前具有较少的功能。

ARM

ARM没有什么特别的，您只需要找到UART地址和入口点地址，与QEMU一样，然后将--bare-metal选项传递给fs.py：

fs.py --bare-metal

可以在GEM5源代码src/dev/arm/RealView.py上找到UART地址：

class RealViewPBX(RealView):
    uart = Pl011(pio_addr=0x10009000, int_num=44)
class VExpress_GEM5_V1(RealView):
    uart0 = Pl011(pio_addr=0x1c090000, int_num=37)

入口点是直接从小精灵推导的，但是某些值无效。我只是踏上调试，直到找到这些值：

    if common.machine == 'VExpress_GEM5_V1':
        entry_address = 0x80000000
    elif common.machine == 'RealViewPBX':
        entry_address = 0x10000

aarch64

类似于arm，但需要额外的步骤。

首先，如果您想要Newlib，则必须自己构建工具链，因为Ubuntu没有AARCH64软件包。我已经调整了现有的ARM配置并到达了此工作配置。

然后，从6FA49382EF22E1B01FB24503E3BBE5AB3556750A您必须通过CLI选项：

fs.py --param 'system.highest_el_is_64 = True' 
      --param 'system.auto_reset_addr = True' 
      --bare-metal

(6FA49382EF22E1B01FB24503E3BBE5AB3556750A之前的auto_reset_addr_64(否则失败了：

fatal: Kernel is mapped to invalid location (not memory). kernelStart 0x(400000) - kernelEnd 0x(0) 0x400000:0

另一个关键补丁是：https：//github.com/gem5/gem5/commit/3c3ca64b5f0d9eef7b1ce1c65cc65cc6e8e9147dd38

另外，您也可以修补fs.py为：

diff --git a/configs/example/fs.py b/configs/example/fs.py
index 3997ed76c..286e0bca6 100644
--- a/configs/example/fs.py
+++ b/configs/example/fs.py
@@ -376,5 +376,9 @@ if buildEnv['TARGET_ISA'] == "arm" and options.generate_dtb:
             sys = getattr(root, sysname)
             sys.dtb_filename = create_dtb_for_system(sys, '%s.dtb' % sysname)
+from m5.objects import ArmSemihosting
+test_sys.semihosting = ArmSemihosting()
+test_sys.highest_el_is_64 = True
+test_sys.auto_reset_addr_64 = True
 Simulation.setWorkCountOptions(test_sys, options)
 Simulation.run(options, root, test_sys, FutureClass)

半轴构成部分是可选的，但是超级方便，请参阅：如何在Gem5中启用ARM半旋转？其他选项是强制性的。

在Ubuntu 18.04主机中测试。

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