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技术文档-项目构建、编译和调试方法.md

File metadata and controls

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项目仓库拉取

  1. 创建sel4test目录，用repo命令获取官方仓库：

    mkdir sel4test && cd sel4test #the directory mentioned below
repo init -u https://github.com/seL4/sel4test-manifest.git
repo sync

  2. 在另一个目录，拉取我们的脚本仓库。把脚本软链接到sel4test仓库下：

    git clone -b liuqingtao [email protected]:tyyteam/seL4-oscompProblemSolutions.git
ln -s ${directory_of_seL4-oscompProblemSolutions}/scripts/sel4test/* ${directory_of_sel4test}/

  3. 在sel4test目录下，将原有仓库替换为龙芯仓库：

    ./init_loongarch-seL4-test_dev.sh ssh
# you can pull all the github repos of loongarch version using ./pull_loongarch_seL4-test_dev.sh ssh

项目编译

方法1：使用docker编译

  1. 拉取la-seL4-CAmkES-L4v-dockerfilesr仓库：

    git clone https://github.com/tyyteam/la-seL4-CAmkES-L4v-dockerfiles.git

  2. 加入bash alias，需要替换${directory_of_la-seL4-CAmkES-L4v-dockerfiles}目录为绝对目录。

    echo $'alias la-container=\'make -C ${directory_of_la-seL4-CAmkES-L4v-dockerfiles}/la-seL4-CAmkES-L4v-dockerfiles user_sel4-loongarch HOST_DIR=$(pwd)\'' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

  3. 在sel4test目录下，运行如下命令。将当前目录映射到container。

    la-container

  4. 在运行的docker镜像里，编译镜像。

    mkdir build_3A5000 && cd build_3A5000
../init-build.sh -DPLATFORM=3A5000 -DLoongarch64=1 -DSIMULATION=1 && ninja

# For riscv(spike):
# mkdir build_spike && cd build_spike
# ../init-build.sh -DPLATFORM=spike -DRISCV64=1 -DSIMULATION=1 && ninja

# For arm(raspi3b):
# mkdir build_rpi && cd build_rpi
# ../init-build.sh -DPLATFORM=rpi3 -DBAMBOO=TRUE -DAARCH64=TRUE -DSIMULATION=1 && ninja

# Note: You can also copy the 'cmake_ninja.sh' script to directory of sel4test. The soft link of the script mentioned above could not be executed.

方法2：本地编译

  1. 本地安装seL4官方推荐的依赖包：Dependencies(seL4 docs)，安装龙芯交叉编译工具：张老师提供的资料。

  2. 在sel4test目录下，创建build_3A5000文件夹，编译龙芯版本的可执行镜像。

    mkdir build_3A5000 # you can create build_spike for seL4-riscv or build_rpi for seL4_rpi
./cmake_ninja.sh -l # the elf iamge is /build_3A5000/images/sel4test-driver-image-loongarch-3A5000

# For riscv:
# mkdir build_spike && ./cmake_ninja.sh -r

# For arm(raspi3b):
# mkdir build_rpi && ./cmake_ninja.sh -a

在qemu-loongarch-system64上运行项目

  1. 克隆qemu-loongarch-runenv。

    # chose one git repo below. foxsen`s one is the original one. We made some change to the scripts and linux images.
# 1. foxsen`s git repo:
# git clone [email protected]:foxsen/qemu-loongarch-runenv.git
# 2. Gootal`s git repo:
# git clone [email protected]:GooTal/qemu-loongarch-runenv.git

  2. 将编译出的镜像软链接到qemu-loongarch-runenv目录下。需要替换${directory_of_sel4test}和${directory_of_qemu-loongarch-runenv}为绝对目录。

    ln -s ${directory_of_sel4test}/build_3A5000/images/sel4test-driver-image-loongarch-3A5000 ${directory_of_qemu-loongarch-runenv}/

  3. 在sel4test目录下，运行：

    ./run_debug.sh -l

  4. 运行效果见视频。😊😊

在Loongson 3A5000真实机器上运行

参考项目仓库拉取方法，拉取本项目必要的仓库。

对于真实机器，我们修改了这些仓库，增加了realhd分支：

la-seL4、 la-seL4_tools

具体地，你需要进入这些仓库目录，并将其切换到realhd分支。

# 在项目仓库sel4test文件夹下
cd kernel && git checkout readhd
cd tools/seL4 && git checkout readhd

然后，按照上述方法编译出elf格式微内核。

对于UEFI bios的机器，可以将elf微内核放在/boot/下，机器启动后进入grub输入如下命令。连接串口线可以看到打印信息。

linux (hd0,gpt2)/sel4test_image
boot

对于pmon bios的机器，//TODO

项目调试方法

环境搭建

按照张老师的运行环境文档，安装必要的工具：qemu-6.2.0（qemu-7.0.0 调试riscv存在问题），交叉编译工具链等。

上述工具和运行示例都在qemu-loongarch-runenv目录下。

调试elfloader方法

  1. 将sel4test-driver-image-loongarch-3A5000复制到qemu-loongarch-runenv目录下。

  2. qemu debug插桩模式运行sel4test-driver-image-loongarch-3A5000：

    ./run_loongarch.sh -k sel4test-driver-image-loongarch-3A5000 -D

  3. 在build_3A5000/elfloader目录下，新建终端，用龙芯gdb调试elfloader：

    loongarch64-unknown-linux-gnu-gdb elfloader
target remote:1234
b main

  4. 在tools/seL4/elfloader-tool/src/arch-loongarch/boot.c的main()函数插桩，运行情况如下图所示。

20220529154137

20220529154212

调试微内核方法

  1. 将sel4test-driver-image-loongarch-3A5000复制到qemu-loongarch-runenv目录下。

  2. qemu debug插桩模式运行sel4test-driver-image-loongarch-3A5000：

    ./run_loongarch.sh -k sel4test-driver-image-loongarch-3A5000 -D

  3. 在build_3A5000/kernel目录下，新建终端，用龙芯gdb调试kernel.elf

    loongarch64-unknown-linux-gnu-gdb kernel.elf
target remote:1234
b init_kernel

  4. 在kernel/src/arch/loongarch/kernel/boot.c的init_kernel()函数插桩，运行情况如下图所示。

20220529161637

20220529161312

调试qemu-system-loongarch64方法

此节内容帮助你调试qemu模拟的龙芯机器，方便查看机器运行情况，加深代码理解。

根据张老师提供的qemu编译方法，进入此处拉取loongarch分支，编译出debug版本的qemu-system-loongarch64可执行程序。

需要开启3个终端。

  • 终端1：运行sel4test-driver-image-loongarch-3A5000

  1. qemu debug插桩模式运行sel4test-driver-image-loongarch-3A5000

    ./run_loongarch.sh -k sel4test-driver-image-loongarch-3A5000 -D

20220529201103

  • 终端2：调试build_3A5000/kernel目录下的kernel.elf

  1. 在build_3A5000/kernel目录下，用龙芯gdb调试kernel.elf

    loongarch64-unknown-linux-gnu-gdb kernel.elf
target remote:1234
b try_init_kernel

20220529201211

  • 终端3：调试qemu-system-loongarch64

  1. 查看qemu-system-loongarch64的进程号

    ps -ef|grep qemu-system-loongarch64

  2. 在qemu-loongarch-runenv目录下，用gdb调试qemu-system-loongarch64

    sudo gdb qemu-system-loongarch64
attach <进程号>
b loongarch_map_address_debug
c

20220529201304

  1. 在终端2中输入c继续调试，程序将运行至qemu-system-loongarch64的loongarch_map_address_debug断点处。如下图所示。

20220529201000