2.1　实验平台

2.1.1　QEMU

QEMU Virt实验平台（QEMU模拟器中内置的一块虚拟开发板）模拟的是一款通用的RISC-V开发板，包括内存布局、中断分配、CPU配置、时钟配置等信息，这些信息目前都在QEMU的源代码中实现，具体文件是qemu/hw/riscv/virt.c。QEMU Virt实验平台具有如下硬件特性。

● 最多支持8个RV32GC/RV64GC通用处理器内核。

● 支持CLINT。

● 支持平台级别的中断控制器。

● 支持NOR Flash存储器。

● 支持兼容NS16550的串口。

● 支持RTC。

● 支持8个VirtIO-MMIO传输设备。

● 支持1个PCIe主机桥接设备。

● 支持fw_cfg，用于从QEMU获取固件配置信息。

QEMU Virt开发板的地址空间布局如表2.1所示。

表2.1　QEMU Virt开发板的地址空间布局

QEMU Virt模拟的开发板的中断号分配如表2.2所示。

表2.2　QEMU Virt模拟的开发板的中断号分配

2.1.2　NEMU

NEMU（NJU Emulator）最早是由南京大学实现的一个用于教学的计算机指令集体系结构（Instruction Set Architecture，ISA）模拟器，香山处理器团队基于2019版的NEMU进行了增强和维护，以模拟香山处理器前期指令集和体系结构。本章把NEMU简称为香山模拟器。NEMU支持x86、RV32和RV64等指令集体系结构。

RV64版本NEMU具有如下硬件特性。

● 支持1个RV64GC通用处理器内核。

● 支持CLINT。

● 支持NOR Flash存储器。

● 支持兼容NS16550的串口。

● 支持Xilinx UartLite串口控制器。

● 支持RTC。

● 支持单步调试。

RV64版本的NEMU Virt开发板的地址空间布局如表2.3所示。

表2.3　NEMU Virt开发板的地址空间布局

表2.3中的信息都可以在NEMU的Configure菜单中配置。

使用NEMU之前需要自行编译。

$ sudo apt install libsdl2-dev libreadline-dev
$ git clone https://github.com/runninglinuxkernel/NEMU.git
$ cd NEMU
$ export NEMU_HOME=$(pwd)
$ make riscv64-benos_defconfig
$ make -j$(nproc)
$ sudo cp build/riscv64-nemu-interpreter /usr/local/bin