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

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：

2.1Freedom 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

2.2Xilinx 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/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-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 libusb-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lsusb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/