一、簡介

XEMU 是一款輕量級的 RISC-V 解釋型模擬器，基于 C 語言實(shí)現(xiàn)，支持 RV32IM 指令集，支持簡單外設(shè)模擬

解釋型模擬器：取指、譯指、執(zhí)行、更新 PC，例如 Spick、XEMU

翻譯型模擬器：取值、譯指、生成本機(jī)指令序列、更新 PC，例如 QEMU

二、功能介紹

1. 環(huán)境介紹
   軟件編譯器：GNU MCU Eclipse RISC-V Embedded GCC, 64-bit (gcc version 8.2.0)
2. 地址分配

實(shí)際使用的空間大小詳見 link.lds 文件。

三、使用說明

1. 指令集測試
   在源代碼中關(guān)閉宏 ENABLE_UART

執(zhí)行 ./autotest.bat 或者 ./autotest.sh，自動測試所有指令

模擬器退出條件：x26=1，x27=0/1

2. 處理器功能模擬
   進(jìn)入 ./sim 文件夾下，選擇測試用例并進(jìn)入，執(zhí)行 make build

在根目錄下執(zhí)行 make build && make run

模擬器退出條件：

通過 UART1 發(fā)送字節(jié)序列 0x1b 0x04

鍵盤輸入 Ctrl + b

四、示例

運(yùn)行 rt-thread-nano 3.15

修改 Makefile，路徑 ./sim/config.mk

ifeq ($(shell uname), Linux)
EMBTOOLPATH = /home/crazy/Tools/compiler/xuantie/v8.4.0/riscv64-elf-x86_64-20210307
EMBTOOLPREFIX = ${EMBTOOLPATH}/bin/riscv64-unknown-elf
CC = ${EMBTOOLPREFIX}-gcc
OBJDUMP = ${EMBTOOLPREFIX}-objdump
OBJCOPY = ${EMBTOOLPREFIX}-objcopy
else
EMBTOOLPATH = C:/riscv-none-embed
EMBTOOLPREFIX = ${EMBTOOLPATH}/bin/riscv-none-embed
CC = ${EMBTOOLPREFIX}-gcc.exe
OBJDUMP = ${EMBTOOLPREFIX}-objdump.exe
OBJCOPY = ${EMBTOOLPREFIX}-objcopy.exe
endif

進(jìn)入測試用例目錄，編譯目標(biāo)程序

cd sim/rtthread-nano
make build

編譯模擬器并運(yùn)行

make build && make run

運(yùn)行結(jié)果

退出運(yùn)行，Ctrl + b

五、寫在最后

可以在 vcs 上直接仿真，環(huán)境都配置好了，直接用 dve/verdi 看波形和 log，在 Makefile 中修改 risc-v gcc 編譯器路徑即可

提供了 fpga 的實(shí)現(xiàn)，可以一鍵生成 xilinx 工程，提供了 coe 文件生成，可以一起下載到 fpga 中。工程中提供了 bootloader 的 demo，可以通過串口燒寫程序（燒寫到 bram 中，掉電丟失）

國產(chǎn)的 gowin fpga 也做了適配，使用 sispeed 的 Tang 9K 開發(fā)板。和 xilinx 的 fpga 操作類似

最后就是這幾天寫的 xemu，只適配了 rt-thread nano 3.1.5，完整的 rt-thread 沒有去移植.