dummy_rocc - это простой пример встроенного ускорителя RoCC в инструментах RISCV, где определены несколько инструкций custom0. После установки dummy_rocc (либо на симуляторе Spike ISA, либо на Rocket-FPGA, по-разному) мы используем dummy_rocc_test - тестовый сценарий пользовательской программы для проверки правильности ускорителя dummy_rocc. У нас есть два способа запустить dummy_rocc_test: на pk (прокси-ядро) или на Linux.
Однажды я установил dummy_rocc на симуляторе Spike ISA, dummy_rocc_test хорошо работал как на pk, так и на Linux.
Сейчас я заменяю Spike на Rocket-FPGA на Zedboard. Пока выполнение на pk завершается успешно:
root@zynq:~# ./fesvr-zynq pk /nfs/copy_to_rootfs/work/dummy_rocc_test
begin
after asm code
load x into accumulator 2 (funct=0)
read it back into z (funct=1) to verify it
accumulate 456 into it (funct=3)
verify it
do it all again, but initialize acc2 via memory this time (funct=2)
do it all again, but initialize acc2 via memory this time (funct=2)
do it all again, but initialize acc2 via memory this time (funct=2)
success!
выполнение в Linux не выполняется:
./fesvr-zynq +disk=/nfs/root.bin bbl /nfs/fpga-zynq/zedboard/fpga-images-zedboard/riscv/vmlinux
..................................Booting RISC-V Linux.........................................
/ # ./work/dummy_rocc_test
begin
after asm code
[ 0.400000] dummy_rocc_test[23]: unhandled signal 4 code 0x30001 at 0x0000000000800500 in ]
[ 0.400000] CPU: 0 PID: 23 Comm: dummy_rocc_test Not tainted 3.14.33-g043bb5d #1
[ 0.400000] task: ffffffff8fa3f500 ti: ffffffff8fb76000 task.ti: ffffffff8fb76000
[ 0.400000] sepc: 0000000000800500 ra : 00000000008004fc sp : 0000003fff943c70
[ 0.400000] gp : 0000000000882198 tp : 0000000000884700 t0 : 0000000000000000
[ 0.400000] t1 : 000000000080adc8 t2 : 8101010101010100 s0 : 0000003fff943ca0
[ 0.400000] s1 : 0000000000800d5c a0 : 000000000000000f a1 : 0000002000002000
[ 0.400000] a2 : 000000000000000f a3 : 000000000085cee8 a4 : 0000000000000001
[ 0.400000] a5 : 000000000000007b a6 : 0000000000000008 a7 : 0000000000000040
[ 0.400000] s2 : 0000000000000000 s3 : 00000000008a2668 s4 : 00000000008d8d98
[ 0.400000] s5 : 00000000008d7770 s6 : 0000000000000008 s7 : 00000000008d6000
[ 0.400000] s8 : 00000000008d8d60 s9 : 0000000000000000 s10: 00000000008a32b8
[ 0.400000] s11: ffffffffffffffff t3 : 000000000000000b t4 : 000000006ffffdff
[ 0.400000] t5 : 000000000000000a t6 : 000000006ffffeff
[ 0.400000] sstatus: 8000000000003008 sbadaddr: 0000000000800500 scause: 0000000000000002
Illegal instruction
На скриншоте видно, что "сигнал 4" вызван инструкцией custom0. расширенный снимок экрана dummy_rocc_test
Итак, моя проблема: «Почему ядро Linux мешает выполнению инструкции RISC-V custom0 на Zedboard?»
Исходный код dummy_rocc_test предоставляется в качестве ссылки:
// The following is a RISC-V program to test the functionality of the
// dummy RoCC accelerator.
// Compile with riscv64-unknown-elf-gcc dummy_rocc_test.c
// Run with spike --extension=dummy_rocc pk a.out
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
int main() {
printf("begin\n");
uint64_t x = 123, y = 456, z = 0;
// load x into accumulator 2 (funct=0)
// asm code
asm volatile ("addi a1, a1, 2");
/// printf again
printf("after asm code\n");
asm volatile ("custom0 x0, %0, 2, 0" : : "r"(x));
printf("load x into accumulator 2 (funct=0)\n");
// read it back into z (funct=1) to verify it
asm volatile ("custom0 %0, x0, 2, 1" : "=r"(z));
printf("read it back into z (funct=1) to verify it\n");
assert(z == x);
// accumulate 456 into it (funct=3)
asm volatile ("custom0 x0, %0, 2, 3" : : "r"(y));
printf("accumulate 456 into it (funct=3)\n");
// verify it
asm volatile ("custom0 %0, x0, 2, 1" : "=r"(z));
printf("verify it\n");
assert(z == x+y);
// do it all again, but initialize acc2 via memory this time (funct=2)
asm volatile ("custom0 x0, %0, 2, 2" : : "r"(&x));
printf("do it all again, but initialize acc2 via memory this time (funct=2)\n");
asm volatile ("custom0 x0, %0, 2, 3" : : "r"(y));
printf("do it all again, but initialize acc2 via memory this time (funct=2)\n");
asm volatile ("custom0 %0, x0, 2, 1" : "=r"(z));
printf("do it all again, but initialize acc2 via memory this time (funct=2)\n");
assert(z == x+y);
printf("success!\n");
}