[经验]

在Ubuntu 18.04 LTS构建RISC-V开发环境（SiFive E310开发环境建立）

2020-9-27 18:08:22

1486 RISC-V

早先的RISC-V环境是在Ubuntu 16.04上创建的，针对新的Ubuntu 18.04 LTS的发布，我尝试将原先的RISC-V的全部环境迁移到新的版本上，遇到了一些问题，如无法生成Verilog文件等。当然针对之前Ubuntu 16.04上的一些问题我一并放在这里。目前主要进行的工作：1）RISC-V的开发环境，主要是FreedomStudio的安装，官方最新ToolChain freedom-e-sdk的安装。2)SiFive的RISC-V全部代码的下载与Build。3）Xilinx Vivado 2017.1的安装。4）关于FPGA 开发板Arty的设置和验证。

1    安装Ubuntu 18.04
Ubuntu 18.04的安装过程不需要说明，需要注意MAC地址设置为一个申请了合法Xilinx Vivado License的地址，在我这里虚拟机的MAC地址与Host一样。
2    基本开发工具：
2.1    Freedom Studio

下载Freedom Studio:

由网站：https://www.sifive.com/products/tools/直接下载

解压缩Freedom Studio

说明：FreedomStudio是一个IDE开发环境，其包含了EclipseIDE、ToolChain、OpenOCD，因此，作为最基本开发，只有这个就足够了。之后会单独下载开发包源码
2.2 Xilinx Vivado 2017.1

由Xilinx下载Vivado 2018.1版本

下载Digilent for xilinx的补丁包

      https://github.com/Digilent/vivado-boards/archive/master.zip
      安装说明见：
      https://reference.digilentinc.com/reference/software/vivado/board-files?redirect=1
      或使用git下载最新版本：
      git clone --recursivehttps://github.com/Digilent/vivado-boards/

安装Vivado 2018.1

解压Digilent补丁，按照说明使用新的板卡文件

为Vivado安装USB补丁文件：

运行补丁文件

验证：使用SiFive官方E310进行验证。如果无法配置芯片，确认USB补丁是否正确执行，并插拔USB-JTAG接口

2.3    环境参数配置：
         编辑修改.bashrc如下：

         其中第二句RISCV的设定用于编译Freedom代码时使用。以上两行配置并非必须。
2.4    安装串口工具

下载：sudo apt-get install putty

配置：

      完成以上工作即可完成最基本的RISC-V软件环境的搭建
3    下载QEMU（可选）
      QEMU在2.12.0开始支持RISC-V，因此，QEMU必须选择含该版本即以后版本
3.1    由qemu官方下载qemu的源码：https://www.qemu.org/。
3.2    安装相关补丁
         sudo apt-get install libglib2.0-dev autoconfautomake libtool libpixman-1-dev libsdl2-dev
         Ubuntu 18.04默认为python 3，因此，针对Ubuntu 18.04需要再打python补丁：
         sudo apt-get install python
         安装时需要运行flex：
         sudo apt-get install flex
         sudo apt-get install bison
3.3    创建与安装
         进入缺省目录：cd $HOME
         创建QEMU目录，并进入该目录
         在该目录解压下载的源文件，假定解压目录为：qemu-2.12.0；即

      创建工程目录：mkdir qemu_project
      创建安装目录：mkdir qemu_install
      cd qemu_project/
      使用：./configure –help 可以查看接受的CPU
      配置仅生成RISC-V32位和64位系统：
      ../qemu-2.12.0/configure--prefix=$HOME/QEMU/qemu_install
      make -j8
      make install
      编译并安装完毕后的QEMU可执行程序在$HOME/QEMU/qemu_install/bin下
3.4    设置环境参数
      cd $HOME
      gedit .bashrc &
      在编译器增加这句：exportPATH="$PATH:$HOME/QEMU/qemu_install/bin"
3.5    验证：

4    建立RISC-V工作目录：
4.1    下载E310全部代码：https://github.com/sifive/freedom
         gitclone --recursive git://github.com/sifive/freedom
4.2    编译并创建E310：

首先确认Java开发环境是否就绪，使用命令：java -version，如果提示没有安装Java环境，先装载Java环境，我使用版本为1.8。安装完成应该可以看到正确版本信息：

      如果没有安装Java，至Oracle官网下载：
      http://www.oracle.com/technetwor ... nloads-2133151.html
      配置相关环境参数，主要是Path设定，大致形式如下：
      $HOME/jdk1.8.0_172/bin:$HOME/jdk1.8.0_172/db/bin:$HOME/jdk1.8.0_172/jre/bin

安装相关补丁：

      sudo apt-getinstall autoconf automake libmpc-dev libmpfr-dev libgmp-dev gawk bison flextexinfo libtool libu***-1.0-0-dev make g++ pkg-config libexpat1-dev zlib1g-dev
      安装DTC（for mcs生成）
      sudo apt-getinstall device-tree-compiler python
      可以与以上安装合并进行

编译生成verilog文件，使用命令：

      make -f Makefile.e300artydevkit verilog
      我们这里FPGA开发板为Arty开发板。
      说明：在第一次运行这个过程时，因为需要网络现在相关补丁，运行时间很长：取决于网络状况。

生成用于写入FPGA的mcs文件

      make -f Makefile.e300artydevkit mcs
      说明：运行以上命令时务必确认Vivado已经安装，并在PATH中定义，同时相关开发板的补丁已经正常安装（否则会提示开发板无法找到）
      编译完成将产生一个MCS文件

      在正确生成mcs之后会显示如下信息：

      其中会指明mcs文件存放的位置
4.3    编译工具链
         因为FreedomStudio中已经包含了gcc和OpenOCD，通常我们不需要单独编写工具链。假定因为为了维护更新的版本，假定需要编写工具链。可以进入freedom-e-sdk，运行：make tools -j8即可；生成的文件在：work目录下

代码下载：

git clone --recursive https://github.com/sifive/freedom-e-sdk.git
4.4 示例与测试代码的运行

运行环境准备：

      连接板子的Debug接口，使用lsu***命令确认你的显示如下：

      设置udev规则以允许plugdev组访问设备。为了方便起见，99-openocd。Rules文件已经包含在FreedomStudio/SiFive/Misc目录下
      cd $HOME/FreedomStudio/SiFive/Misc
      sudo cp99-openocd.rules /etc/udev/rules.d/