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拿到昉·星光RISC-V單板計(jì)算機(jī)后，我們可以從官方直接下載對(duì)應(yīng)的鏡像文件，進(jìn)行燒錄。但是我們往往想稍微挑戰(zhàn)一下，從頭開始構(gòu)建系統(tǒng)。

零、學(xué)習(xí)參考網(wǎng)址：

一、需構(gòu)建部分說(shuō)明：

通過(guò)《昉·星光單板計(jì)算機(jī)快速入門指南》，我們可以了解到，需要進(jìn)行如下部分的構(gòu)建：

賽昉科技固件：
- Boot_recovery：用于恢復(fù) SPI flash 的二進(jìn)制文件
- secondboot：第一階段 bootloader
- ddrinit：第一階段 ddrinit
Bootloader：u-boot，通用Bootloader
OpenBSI：RISC-V SBI
Kernel：Linux內(nèi)核
Fedora：Fedora33

下面，我們就一步一步，來(lái)進(jìn)行每個(gè)部分的構(gòu)建。

二、編譯環(huán)境基礎(chǔ)系統(tǒng)準(zhǔn)備：

為了順利構(gòu)建上面的各個(gè)部分，我們需要在Ubuntu操作系統(tǒng)下進(jìn)行各項(xiàng)操作。

官方推薦的是Ubuntu 18.04 LTS。雖然Canonical官方把Ubuntu 18.04 LTS的支持結(jié)束日期從2023年5月延長(zhǎng)到2028年5月，但我選擇的是主流的版本的Ubuntu 20.04 LTS。

你可以在電腦上安裝Ubuntu 20.04 LTS，或者在虛擬機(jī)里面安裝Ubuntu 20.04 LTS（Vmware或者VirtualBox等）；如果你熟悉WSL2，那么也可以在WSL2中運(yùn)行Ubuntu 20.04 LTS。

我使用的是運(yùn)行Docker中的Ubuntu 20.04 LTS，可以在10秒鐘之內(nèi)啟動(dòng)Ubuntu 20.04 LTS基礎(chǔ)環(huán)境。

% docker run -it --name ubuntu ubuntu /bin/bash

進(jìn)入U(xiǎn)buntu 20.04 LTS基礎(chǔ)環(huán)境后，我們需要安裝下面的基礎(chǔ)組件：

# 可以執(zhí)行sudo指令，如果沒有安裝，則先安裝，否則可以跳過(guò)install sudo % apt update % apt install -y sudo % sudo apt update % sudo apt upgrade # 安裝后續(xù)操作過(guò)程中，需要的軟件 % sudo apt install -y wget % sudo apt install -y git git-lfs subversion % sudo apt install -y vim % sudo apt install -y make gcc % sudo apt install -y bison flex % sudo apt install -y gcc-riscv64-linux-gnu % sudo apt install -y libssl-dev pkg-config libncurses-dev # 設(shè)置bash為默認(rèn)shell：選擇No即可 sudo dpkg-reconfigure dash # 如果沒有生成過(guò)id_rsa，則使用下面指令，并將生成的pub填寫到github對(duì)應(yīng)設(shè)置中；否則不用： % ssh-keygen -t rsa

三、跨平臺(tái)預(yù)編譯環(huán)境準(zhǔn)備：

進(jìn)入U(xiǎn)buntu 20.04 LTS基礎(chǔ)環(huán)境后，我們需要首先安裝跨平臺(tái)預(yù)編譯環(huán)境，官方提供了對(duì)應(yīng)文件的下載地址： https://github.com/sifive/freedom-tools/releases/tag/v2020.12.0

從以上地址，下載如下三個(gè)壓縮包：

riscv64-unknown-elf-toolchain-10.2.0-2020.12.8-x86_64-linux-ubuntu14.tar.gz
riscv-openocd-0.10.0-2020.12.1-x86_64-linux-ubuntu14.tar.gz
sdk-utilities-1.0.1-2020.12.1-x86_64-linux-ubuntu14.tar.gz

具體操作如下：

% mkdir ~/VisionFive/freedom-tools % cd ~/VisionFive/freedom-tools % wget https://static.dev.sifive.com/dev-tools/freedom-tools/v2020.12/riscv64-unknown-elf-toolchain-10.2.0-2020.12.8-x86_64-linux-ubuntu14.tar.gz % wget https://static.dev.sifive.com/dev-tools/freedom-tools/v2020.12/riscv-openocd-0.10.0-2020.12.1-x86_64-linux-ubuntu14.tar.gz % wget https://static.dev.sifive.com/dev-tools/freedom-tools/v2020.12/sdk-utilities-1.0.1-2020.12.1-x86_64-linux-ubuntu14.tar.gz

下載完成后，我們需要解壓，并設(shè)置對(duì)應(yīng)的PATH，以備被后續(xù)操作調(diào)用：

% tar xzvf riscv64-unknown-elf-toolchain-10.2.0-2020.12.8-x86_64-linux-ubuntu14.tar.gz % tar xzvf riscv-openocd-0.10.0-2020.12.1-x86_64-linux-ubuntu14.tar.gz % tar xzvf sdk-utilities-1.0.1-2020.12.1-x86_64-linux-ubuntu14.tar.gz % echo "$(pwd)/riscv64-unknown-elf-toolchain-10.2.0-2020.12.8-x86_64-linux-ubuntu14/bin:$(pwd):riscv-openocd-0.10.0-2020.12.1-x86_64-linux-ubuntu14/bin:$(pwd)/sdk-utilities-1.0.1-2020.12.1-x86_64-linux-ubuntu14/bin" # 將以上的部分的部分，按照如下設(shè)置，注意最好的:$PATH % export PATH=/root/VisionFive/freedom-tools/riscv64-unknown-elf-toolchain-10.2.0-2020.12.8-x86_64-linux-ubuntu14/bin:/root/VisionFive/freedom-tools:riscv-openocd-0.10.0-2020.12.1-x86_64-linux-ubuntu14/bin:/root/VisionFive/freedom-tools/sdk-utilities-1.0.1-2020.12.1-x86_64-linux-ubuntu14/bin:$PATH # 并將上一條語(yǔ)句，添加到~/.bashrc的最后 % riscv64-unknown-elf-gcc -v ... gcc version 10.2.0 (SiFive GCC-Metal 10.2.0-2020.12.8)

riscv64-unknown-elf-gcc能夠成功運(yùn)行，說(shuō)明跨平臺(tái)預(yù)編譯設(shè)置正確，可以開始后續(xù)的操作了。

四、Boot_recovery編譯：

代碼網(wǎng)址：starfive-tech/bootloader_recovery (github.com)

# 獲取Boot_recovery對(duì)應(yīng)的代碼： % cd ~/VisionFive % git clone [email protected]:starfive-tech/bootloader_recovery.git % cd bootloader_recovery % make ... Finished building target: debug/jh7100_recovery_boot.elf

顯示以上最后一條信息，表示編譯成功，debug/jh7100_recovery_boot.bin即為編譯得到的Boot_recovery文件

五、secondboot編譯：

代碼網(wǎng)址：starfive-tech/JH7100_secondBoot (github.com)

% cd ~/VisionFive % git clone https://github.com/starfive-tech/JH7100_secondBoot.git % cd JH7100_secondBoot/build % make ... riscv64-unknown-elf-objdump -S bootloader-JH7100-220515.elf > bootloader-JH7100-220515.asm

顯示以上最后一條信息，表示編譯成功，bootloader-JH7100-220515.bin.out即為編譯得到的secondboot文件。

六、ddrinit編譯：

代碼網(wǎng)址：starfive-tech/JH7100_ddrinit (github.com)

% cd ~/VisionFive % git clone https://github.com/starfive-tech/JH7100_ddrinit.git % cd JH7100_ddrinit/build % make ... riscv64-unknown-elf-objdump -S ddrinit-2133-220515.elf > ddrinit-2133-220515.asm

顯示以上最后一條信息，表示編譯成功，ddrinit-2133-220515.bin.out即為編譯得到的ddrinit文件。

七、u-boot編譯：

代碼網(wǎng)址：starfive-tech/u-boot (github.com)

# 首先檢查riscv64-linux-gnu-gcc能否正常運(yùn)行 顯示以上最后一條信息，表示能夠正常運(yùn)行，可以繼續(xù)操作了。 % cd ~/VisionFive % git clone https://github.com/starfive-tech/u-boot % cd u-boot % make starfive_jh7100_visionfive_smode_defconfig ARCH=riscv CROSS_COMPILE=riscv64-linux-gnu- % make u-boot.bin u-boot.dtb ARCH=riscv CROSS_COMPILE=riscv64-linux-gnu- ... CAT u-boot-dtb.bin COPY u-boot.bin

顯示以上最后兩條信息，表示編譯成功，u-boot.dtb、u-boot.bin即為編譯得到的u-boot文件，將會(huì)用于后續(xù)的OpenSBI編譯。

八、OpenBSI編譯：

代碼地址：riscv-software-src/open***i: RISC-V Open Source Supervisor Binary Interface (github.com)

% cd ~/VisionFive % git clone https://github.com/riscv/open***i.git % make ARCH=riscv CROSS_COMPILE=riscv64-linux-gnu- PLATFORM=generic FW_PAYLOAD_PATH=~/VisionFive/u-boot/u-boot.bin FW_FDT_PATH=~/VisionFive/u-boot/u-boot.dtb ... OBJCOPY platform/generic/firmware/fw_payload.bin

顯示以上最后一條信息，表示編譯成功，build/platform/generic/firmware/fw_payload.bin即為編譯得到的openbsi文件。

但是這個(gè)文件大于2M，還需要進(jìn)行一些處理，才可以使用，具體操作如下：

% mkdir ~/VisionFive/payload % cp -a build/platform/generic/firmware/fw_payload.bin ~/VisionFive/payload/ % cd ~/VisionFive/payload % svn export https://github.com/starfive-tech/freelight-u-sdk.git/branches/starfive/fsz.sh % chmod +x fsz.sh % ./fsz.sh fw_payload.bin fw_payload.bin.out inFile: fw_payload.bin inSize: 3022552 (0x002e1ed8, LE:0xd81e2e00) outFile: fw_payload.bin.out outSize: 3022556 (0x002e1edc)

調(diào)用fsz.sh處理fw_payload.bin后，顯示如上信息，表示處理成功，fw_payload.bin.out即為實(shí)際需要使用的文件。

九、編譯Linux 內(nèi)核：

代碼網(wǎng)址：starfive-tech/linux (github.com)

% cd ~/VisionFive % git clone https://github.com/starfive-tech/linux % cd linux % make CROSS_COMPILE=riscv64-linux-gnu- ARCH=riscv visionfive_defconfig % make CROSS_COMPILE=riscv64-linux-gnu- ARCH=riscv menuconfig % make CROSS_COMPILE=riscv64-linux-gnu- ARCH=riscv -j2 ... Kernel: arch/riscv/boot/Image.gz is ready

iShot_2022-05-15_23.11.54.png

顯示以上最后三條信息，表示編譯成功，arch/riscv/boot/Image.gz即為內(nèi)核文件，arch/riscv/boot/dts/starfive/jh7100-starfive-visionfive-v1.dtd即為需要的dtb文件。

十、使用：

通過(guò)以上的步驟，我們就能夠編譯得到所需要的如下文件：

賽昉科技固件：
- Boot_recovery：用于恢復(fù) SPI flash 的二進(jìn)制文件
- secondboot：第一階段 bootloader
- ddrinit：第一階段 ddrinit
Bootloader：u-boot，通用Bootloader
OpenBSI：RISC-V SBI
Kernel：Linux內(nèi)核

recovery_boot、secondboot、ddrinit的燒錄，可以使用JH7100-tools進(jìn)行。該工具需要在Linux上使用。

代碼倉(cāng)庫(kù)：kprasadvnsi/JH71xx-tools: Bootloader recovery and updater tool for StarFive JH71x0 SoCs. (github.com)

cd ~/VisionFive git clone [email protected]:kprasadvnsi/JH71xx-tools.git cd JH71xx-tools gcc -o jh7100-recover jh7100-recover.c ./jh7100-recover Need serial device path. Usage: ./jh7100-recover [OPTION]... -D, --device  : Serial tty device path. -r, --recovery  : Bootloader recovery firmware. -b, --bootloader  : Second stage bootloader. -d, --ddrinit  : DRAM initialization firmware. -h, --help : Show this help.

編譯成功后，將會(huì)生成jh7100-recover，該工具將會(huì)用于recovery_boot、secondboot、ddrinit的燒錄。
iShot_2022-05-16_10.11.33.png

其調(diào)用參數(shù)如下：

-D 指定串口設(shè)備，使用USB轉(zhuǎn)串口轉(zhuǎn)換器的跳線連接到昉·星光的 40-Pin GPIO Header 上
-r Boot_recovery編譯結(jié)果文件
-b secondboot編譯結(jié)果文件
-d ddrinit編譯結(jié)果文件

# 將之前生成的文件集中到一起 mkdir ~/VisionFive/images cp -a ~/VisionFive/debug/jh7100_recovery_boot.bin ~/VisionFive/images/ cp -a ~/VisionFive/JH7100_secondBoot/build/bootloader-JH7100-220515.bin.out ~/VisionFive/images/ cp -a ~/VisionFive/JH7100_ddrinit/build/ddrinit-2133-220515.bin.out ~/VisionFive/images/ # 更新第一階段 bootloader ./jh7100-recover -D /dev/ttyUSB0 -r ~/VisionFive/images/jh7100_recovery_boot.bin -b ~/VisionFive/images/bootloader-JH7100-220515.bin.out # 更新DRAM初始化固件 ./jh7100-recover -D /dev/ttyUSB0 -r ~/VisionFive/images/jh7100_recovery_boot.bin -d ~/VisionFive/images/ddrinit-2133-buildroot.bin.out # 同時(shí)更新第二階段引導(dǎo)加載程序和DRAM初始化固件 ./jh7100-recover -D /dev/ttyUSB0 -r ~/VisionFive/images/jh7100_recovery_boot.bin -b ~/VisionFive/images/bootloader-JH7100-220515.bin.out -d ~/VisionFive/images/ddrinit-2133-220515.bin.out

以上的具體操作，可參考：《昉·星光單板計(jì)算機(jī)快速入門指南》。如果Bootlaber不慎損壞，我們也可以參考《昉·星光單板計(jì)算機(jī)快速入門指南》進(jìn)行Boot_recovery恢復(fù)了。參考《昉·星光單板計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)參考手冊(cè)》，我們可以更新Kernel以及內(nèi)核模塊了！

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