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spike+bbl运行linux框架, 简介

没有什么比写个模拟器更费神的事情了

作为risc-v官方的模拟器，spike自然具备运行linux的强大功能 (即使很慢很慢)，虽然发行版还没有相关的消息，能够运行内核拿到shell也是十分让人觉得激动了。

本文，我们将简单的对整个框架进行描述

图解框架

从关系的角度看，可以将几个组件之间的关系表述如下

  Emulation Environment
+-----------------------------------+
| Software     +------------------+ |
|              |                  | |
| +---------+  |      Linux       | |
| |   BBL   |  |                  | |
| +---------+  +------------------+ |
+-----------------------------------+
| Hardware                          |
|              Spike                |
|                                   |
+-----------------------------------+

注意，在编译的时候，vmlinux以及作为payload作为 BBL 的一部分了，其中BBL, Linux vmlinux 是以risc-v64作为架构的，bbl除了可以运行在spike上，同时也可以直接交由qemu进行运行（这可以说是相当酷了)

如下

riscv-pk ➤ file bbl                                                        
bbl: ELF 64-bit LSB executable, UCB RISC-V, version 1 (SYSV), statically linked, not stripped
...
linux ➤ file vmlinux                                                      
vmlinux: ELF 64-bit LSB executable, UCB RISC-V, version 1 (SYSV), statically linked, BuildID[sha1]=53b49230f9ffd2c716f34f0f388112d973b3216d, not stripped

但 spike 是在运行在本机架构的程序。对于模拟而言，它是硬件底层，而实际上，它是运行在被模拟程序和本地机器之间的一个接口

riscv-isa-sim ➤ file spike
spike: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/l, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=59b05d12e8a5ad067ac7c4dabacf02e5b88824fc, with debug_info, not stripped

总结

我们简单开了个头，描述了一下几个组件之间的关系，这里进行概括

• 通过risc-v toolchain编译得到的vmlinux，这个是我们要模拟的操作系统内核
• 通过risc-v toolchain编译得到的bbl，其编译过程中会将vmlinux作为payload进行绑定，自身boot完成设置后即跳入linux内核
• 通过本地toolchain编译得到的spike，其是硬件的模拟实现，由这个host程序来完成对以上目标的模拟

后续

• 启动Linux的过程分析
• spike的多处理器启动