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Tester un système Linux RISC-V avec qemu sur ARM et ArchLinuxARM

There is also an english tutorial with more informations here

Pour cela, on peut utiliser la distribution Busybear-linux, très limitée, mais déjà bien pour un premier test de Qemu avec RISC-V (Site officiel, le CPU à sources ouvertes et sous license libre). il a l’avantage de fournir un système pré-compilé, prêt à l’emploi ici : github.com/michaeljclark/busybear-linux/releases

Les deux fichiers indispensables sont :
* bbl.bz2 = boot
* busybear.bin.bz2 = système

Récupérer les fichiers de busybear et les décompresser :

ver=1.0
wget https://github.com/michaeljclark/busybear-linux/releases/download/v$ver/bbl.bz2
wget https://github.com/michaeljclark/busybear-linux/releases/download/v$ver/busybear.bin.bz2
bzcat bbl.bz2 >bbl
bzcat busybear.bin.bz2 >busybear.bin

Les explications que j’ai récupéré viennent du le wiki d’arch pour le périphérique réseau : //wiki.archlinux.fr/Qemu car BusyBear donne des instruction pour des anciens systèmes Debian/Ubuntu (avant le passage à Netplan).

Sur archlinux(ARM) nous avons donc besoin d’uml_utilities qui se trouve dans la grande yaourtière.

wget https://aur.archlinux.org/cgit/aur.git/snapshot/uml_utilities.tar.gz
tar xf uml_utilities.tar.gz
cd uml_utilities
makepkg -A # ignore l'architecture définie dans le PKGBUILD

Il faut ensuite passer en root (ou avoir mis des droits sudo globaux à l’utilisateur pour installer ce paquet :

su - root
cd dossier_de_l'archive
pacman -U uml_utilities*.pkg.tar.xz

Profiter d’être en root pour préparer l’interface réseau pour qemu (remplacer alarm par l’utilisateur de votre choix :

tunctl -u alarm -t tap0
ifconfig tap0 192.168.0.1 netmask 255.255.255.0 up

Puis se deloguer de root par logout ou exit.

Dans le dossier où sont placer les deux fichiers préalablement décompressés :

qemu-system-riscv64 \
  -nographic -machine virt -kernel bbl \
  -append "root=/dev/vda ro console=ttyS0" \
  -drive file=busybear.bin,format=raw,id=hd0 \
  -device virtio-blk-device,drive=hd0 \
  -net nic -net tap,ifname=tap0,script=no

Le boot sur busybear/RiscV va alors commencer. Il se bloc pendant quelques secondes sur le logo RISC-V en ASCII-art :

qemu-system-riscv64: warning: hub port hub0port0 has no peer
qemu-system-riscv64: warning: vlan 0 with no nics
qemu-system-riscv64: warning: netdev hub0port0 has no peer
qemu-system-riscv64: warning: requested NIC (anonymous, model unspecified) was not created (not supported by this machine?)
              vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv
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rrrrrrrrrrrrrrrrrrrr      rrrrrrrrrrrrrrrrrrrr
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       INSTRUCTION SETS WANT TO BE FREE

On voit aux message du kernel que c’est encore un noyau assez simple :

[...]
[   10.190000] This architecture does not have kernel memory protection.
[...]

On arrive enfin au prompt où pour se connecter il faut utiliser :
* Identifiant : root
* Mot de passe : busybear.

Et voilà !

ucbvax login: root
Password:
    ____                   ____                     __    _
   / __ )__  _________  __/ __ )___  ____ ______   / /   (_)___  __  ___  __
  / __  / / / / ___/ / / / __  / _ \/ __ `/ ___/  / /   / / __ \/ / / / |/_/
 / /_/ / /_/ (__  ) /_/ / /_/ /  __/ /_/ / /     / /___/ / / / / /_/ />  <
/_____/\__,_/____/\__, /_____/\___/\__,_/_/     /_____/_/_/ /_/\__,_/_/|_|
                 /____/
root@ucbvax:~# cat /proc/cpuinfo
hart    : 0
isa     : rv64imafdcsu
mmu     : sv48

Pour configurer le réseau :

ifconfig sit0 192.168.0.10 netmask 255.255.255.0 up

On peut aussi le modifier dans /etc/hosts/interfaces pour qu'il soit pris en compte au reboot :

auto lo
iface lo inet loopback

auto sit0
iface sit0 inet static
  address 192.168.0.10
  netmask 255.255.255.0
  broadcast 192.168.0.255
  gateway 192.168.0.1

!!! Attention, les cache/resolever DNS par défaut dans /etc/resolv.conf sont ceux de Google !!! Changer par un de votre réseau ou de votre fournisseur d'accès. Ceux de Google :

root@ucbvax:~# cat /etc/resolv.conf 
nameserver 8.8.8.8
nameserver 8.8.4.4

Vrai départ pour les pilotes libres pour les GPU Mali

Si les premiers pilotes amorcés en 2012 avaient étés abandonnées un peu plus d’un an plus tard, depuis l’été 2017 des nouveaux pilotes ; Lima Driver pour l’architecture Utgard (Mali-400 et 450) et Panfrost, pour architecture Midgard (Mali-Txxx) et Bitfrost, sont tous deux partis en flèche, au point d’effectuer les fonctions basiques et de bientôt pouvoir rejoindre le noyau Linux et la bibliothèque Mesa.

Luc Verhaegen (libv) avait commencé le premier pilote libre pour le processeur graphique ARM Mali-400 (architecture ugard) aux alentours de 2012, pour l’abandonner aux alentours de 2013. Les pilotes étaient restés figés depuis, à part quelques mises à jour minimes avortées. Mais depuis l’été 2017, Qiang Yu à relancé le projet et suit au plus près le noyaux Linux (aujourd’hui 4.17rc) et Mesa (aujourd’hui 18), pour une intégration rapide à ceux-ci.

D’un autre côté, Panfrost est un pilote réunissant le travail de Connor Abbott (qui avait fait un début de pilote en 2013 également pour l’architecture Midgard (Mali-T6xx et supérieur), créé un désassembleur de shaders, puis différents outils (compilateur Lima) pour l’architecture Midgard et Bitfrost (Mali-Gxx). Toujours au même moment, Alyssa Rosenzweig, qui a commencé le développement pour l’architecture Midgard avec le pilot Chai, coordonne ses travaux avec ceux de Connor Abbott dans un projet nommé Panfrost. Les progrès sont très rapide comme pour le nouveau pilote Lima. Les auteurs prévoient d’utiliser LLVMpipe pour l’émulation Logicielle des parties non encore intégrées pendant leur progression. en mai 2018, le test du cube utilisant des shaders initialement produit pour le pilote Freedreno, fonctionne parfaitement. Les shaders passent par NIR (une représentation intermédiaire des langages de shaders (comme glsl) dont le but est de faciliter la compilation dans le langage du processeur lui même), de Jason Ekstrand.

Vous pouvez suivre leur progrès :
* Sur le blog d’Alyssa Rosenzweig pour Panfrost (et les sources sur GitLab).
* Sur le compte dépôt git des sources de Qiang Yu pour Lima sur gitlab.Freedesktop.org (linux-lima (pilote noyau DRM) et mesa-lima (pilote OpenGL ES/Gallium pour Mesa))
* Compte GitHub de Connor Abbott.