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2019q1 Homework4 (riscv)

contributed by < JulianATA >

實驗

排除錯誤

checking whether /usr/bin/gcc accepts -g... configure: error: C++ compiler missing or inoperational

因為缺少 C++ Compiler 造成 buildroot make 的時候,產生錯誤。

ERROR: No hash found for glibc-2.26.tar.xz

加入以下 sha256 key

sha256  e54e0a934cd2bc94429be79da5e9385898d2306b9eaf3c92d5a77af96190f6bd       glibc-2.26.tar.xz

開頭選擇 glibc-2.26 造成須要手動新增。

Applying 0001-sem-init-libs.patch using patch: 
patching file MCONFIG.in
Reversed (or previously applied) patch detected!  Skipping patch.
1 out of 1 hunk ignored -- saving rejects to file MCONFIG.in.rej
Patch failed!  Please fix 0001-sem-init-libs.patch!
package/pkg-generic.mk:159: recipe for target '/home/julian/buildroot-riscv-2018-10-20/output/build/host-e2fsprogs-1.44.5/.stamp_patched' failed
make[1]: *** [/home/julian/buildroot-riscv-2018-10-20/output/build/host-e2fsprogs-1.44.5/.stamp_patched] Error 1
Makefile:36: recipe for target '_all' failed
make: *** [_all] Error 2

手動刪除 0001-sem-init-libs.patch 後繼續, buildroot 就自動下載新套件了。

tmp目錄問題

在實作透過 VirtFS 掛載 Host 端檔案系統到 Guest 端的時候,輸出的檔案一直不是預期的目錄。

嚇得我手忙腳亂,卡了好久。
Julian Fang

檢查一下 root_9p-riscv64.cfg

/* VM configuration file */
{
    version: 1,
    machine: "riscv64",
    memory_size: 128,
    bios: "bbl64.bin",
    kernel: "kernel-riscv64.bin",
    cmdline: "console=hvc0 root=/dev/vda rw",
    drive0: { file: "root-riscv64.bin" },

    /* Also access to the /tmp directory. Use 
       mount -t 9p /dev/root /mnt
       to access it. */
    
    fs0: { tag: "/dev/root", file: "/tmp" },

    eth0: { driver: "user" },
}

發現我所實驗的目錄 tmp 並非這個 tmp
tmp 為我的系統根目錄中的 tmp , 就是 /tmp
而我所實驗的目錄為 /home/julian/tmp/ ,因此修改 root_9p-riscv64.cfg

fs0: { tag: "/dev/root", file: "/tmp" },

改為

fs0: { tag: "/dev/root", file: "/home/julian/tmp" },

測試

~# mount -t 9p /dev/root /mnt
~# ls /mnt
buildroot-riscv-2018-10-20               diskimage-linux-riscv-2018-09-23
buildroot-riscv-2018-10-20.tar.gz        diskimage-linux-riscv-2018-09-23.tar.gz

Kilo

自我檢查清單

  • riscv-emu 原始程式碼中多次出現 virtio,這樣的機制對於 host 和 guest 兩端有何作用?在閱讀 Virtio: An I/O virtualization framework for Linux 一文後,對照原始程式碼,你發現什麼?

  • 透過 $ temu root-riscv64.cfg, 我們在 RISCV/Linux 模擬環境中,可執行 gcc 並輸出對應的執行檔,而之後我們則執行 riscv64-buildroot-linux-gnu-gcc,這兩者有何不同? (提示: cross-compiler, 複習 你所不知道的 C 語言: 編譯器和最佳化原理篇

  • 在 Guest 端透過 $ dmesg | grep 9pnet 命令,我們可發現 9P2000 字樣,這和上述 VirtFS 有何關聯?請解釋運作原理並設計實驗

  • TinyEMU System Emulator by Fabrice Bellard 提到 "Network block device",你能否依據說明,嘗試讓 guest 端透過 host 存取到網際網路呢?

    • tap, bridge, NAT, iptables
  • 最初實驗輸入 $ temu https://bellard.org/jslinux/buildroot-riscv64.cfg,然後就能載入 RISC-V/Linux 系統,背後的原理是什麼呢?請以 VirtIO 9P 檔案系統和 riscv-emu 對應的原始程式碼來解說

    TinyEMU supports the VirtIO 9P filesystem to access local or remote filesystems. For remote filesystems, it does HTTP requests to download the files.
    The protocol is compatible with the vfsync utility. In the "mount" command, "/dev/rootN" must be used as device name where N is the index of the filesystem. When N=0 it is omitted.

  • riscv-emu 內建浮點運算模擬器,使用到 SoftFP Library,請以 sqrt 為例,解說 sqrt_sf32, sqrt_sf64, sqrt_sf128 的運作機制,以及如何對應到 RISC-V CPU 模擬器中

  • root-riscv64.cfg 設定檔中,有 bios: "bbl64.bin" 描述,這用意為何?提示:參閱 Booting a RISC-V Linux Kernel

  • 能否用 buildroot 編譯 Linux 核心呢?請務必參閱 Buildroot Manual

    • BR2_LINUX_KERNEL_CUSTOM_CONFIG_FILE="/tmp/diskimage-linux-riscv-2018-09-23/patches/config_linux_riscv64"
  • 核心啟動的參數 console=hvc0 root=/dev/vda rw 代表什麼意思呢?這對應到模擬器內部設計的哪些部分?

  • $ cat /proc/loadavg 的輸出意義為何?能否對應到 Linux 核心原始碼去解釋呢? (提示: 熟悉的 fixed-point 操作)

  • 為何需要在 host 端準備 e2fsprogs 工具呢?具體作用為何呢?

  • root file system 在 Linux 核心的存在意義為何?而 initramfs 的存在的考量為何?

  • busybox 這樣的工具有何作用?請搭配原始程式碼解說 (提示: 參見 取得 GNU/Linux 行程的執行檔路徑)

tags: Cprogramming
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