risc_v_boot - RISC-V 的引导是什么样的?

好的,同学们!今天我又收到了一份新任务,你把字幕给我了,我会用上课时的亲切风格,把这些内容整理成一篇 Markdown 博客,帮你快速回顾 RISC-V 体系结构下的固件和操作系统引导过程。标题用文件名加数字,逻辑清晰,还会加上流程图、代码和生活化例子,让你学得轻松又明白!文件名我没看到具体的,就先假设是 risc_v_boot,如果不对你告诉我哦~下面就是博客内容啦!


1. risc_v_boot - RISC-V 的引导是什么样的?

同学们好啊!上节课我们聊了 x86 的固件和操作系统,今天咱们换个体系结构,看看 RISC-V 是怎么引导的。你可能对 RISC-V 的引导一无所知对吧?完全不知道它是怎么启动的。没关系,你不知道也不要紧,只要会问就行了!今天咱们就带着问题,一步步揭开 RISC-V 的秘密!

任何系统都有复位和固件

  • 基本概念:复位和固件

    你现在已经有基础了,知道任何计算机系统都有个复位(reset)过程,然后开始执行固件(firmware)。RISC-V 也一样,它一定会复位的。手册上说,RISC-V 一般从地址 0x1000 开始执行固件。

  • 固件干了啥?

    固件,比如 OpenSBI 或者 U-Boot,负责初始化硬件,准备运行环境,然后加载操作系统内核。它就像个"引路人",把系统从一片空白带到可以跑程序的状态。

  • 问下去:OpenSBI 的入口在哪?

    你可以接着问:"OpenSBI 的入口在哪里?"然后去 GitHub 上找 OpenSBI 项目,读它的代码。代码里有些地方可能看不懂,比如什么"triloter"之类的东西,别慌,让人工智能帮你解释就行!它会告诉你,如果没指定从哪个 CPU 启动,OpenSBI 会随机选一个 CPU 去执行。

流程图:RISC-V 启动过程

CPU 复位 从 0x1000 执行固件 OpenSBI 初始化硬件 加载操作系统内核 内核运行

生活化例子:开灯

就像你进家门(复位),先按开关(固件),灯亮了(硬件初始化),然后你才能开始做饭(跑内核)。OpenSBI 就是那个开关!


2. risc_v_boot - 动手编译 OpenSBI

光说理论不过瘾,咱们动手试试!我帮大家准备了 OpenSBI 的代码演示,直接从 GitHub 克隆下来,看看怎么编译。

编译 OpenSBI 的过程

  • 克隆项目

    我帮你们克隆了 GitHub 上的 OpenSBI 项目。项目有点大,README 看着复杂,但好消息是它告诉你:"只要 make 就可以了!"简单吧?

  • 我的配置

    我改了 Makefile,用通用平台(generic platform),选了 RISC-V 64 位 Linux GNU 的交叉编译工具链,还启用了调试(enable debug)。然后跑:

    bash 复制代码
    make PLATFORM=generic CROSS_COMPILE=riscv64-linux-gnu- DEBUG=1
    • 运行结果
      编译成功,生成一个 .dat 文件。过程有点慢,感受到世界的"恶意"了吧?但至少成功了!
  • 接下来怎么办?

    如果上课在这停了,我说:"OpenSBI 是 RISC-V 的固件,理论知识都告诉你们了,自己去看代码吧!"你们可能就想:"算了吧,我还有别的作业呢。"哈哈,别放弃,咱们有更好的办法!

流程图:编译 OpenSBI

克隆 OpenSBI 项目 修改 Makefile 运行 make 命令 生成 .dat 文件 继续探索或放弃?

生活化例子:做蛋糕

就像你拿了个蛋糕配方(OpenSBI),调好烤箱(配置 Makefile),烤完得到蛋糕(.dat 文件)。吃不吃(继续探索)随你,但别扔了哦!


3. risc_v_boot - 用状态机理解 Makefile

同学们,操作系统曾经很难,但只要问对问题,就不难了!Makefile 看着复杂,咱们用状态机的思路来拆解它。

Makefile 是个状态机

  • 什么是状态机?

    上次课我说:"Everything is a state machine!"程序是状态机,硬件是状态机,固件在状态机上跑。今天我说,Makefile 也是程序,也是状态机。你用过 make 吧?写过小的 Makefile,它是啥样的状态机呢?

  • Makefile 的逻辑

    Makefile 管理文件,比如有个 a.ca.outa.c 有时间戳,通过命令(rule)编译成 a.out。如果 a.outa.c 旧,make 就执行命令更新它。这就是状态机的规则!

  • 怎么读复杂的 Makefile?

    OpenSBI 的 Makefile 有几百行,里面有 substituteplatform spec 之类的,看得头晕。两种方法:

    • 直接读代码(太难)。
    • 看执行过程(用调试思维)。
  • make -n 看命令

    我试了人工智能的建议:"使用 make -n 查看实际命令。"跑一下:

    bash 复制代码
    make -n PLATFORM=generic CROSS_COMPILE=riscv64-linux-gnu- DEBUG=1 > build.log

    所有编译命令都打印出来了,但还是长得吓人。怎么办?我教你们个"魔术":

    • 把空格替换成换行(用编辑器或 sed 's/ /\n/g' build.log)。
    • 删掉无关路径,整理成:
    bash 复制代码
    riscv64-linux-gnu-gcc
    -O2
    -g
    -o
    build/output.o
    source/main.c

    这样就好读多了吧?编译选项在前,输出在后。

流程图:解析 Makefile

是 打开 Makefile 太复杂? 运行 make -n 输出命令到日志 空格换换行 整理后阅读

生活化例子:超市购物

Makefile 像超市清单(状态机),牛奶(a.c)过期了就得买新的(a.out)。清单太长怎么办?把每项分开写(make -n),挑重点看(整理命令),不就简单了?


4. risc_v_boot - 用 Unix Philosophy 提升效率

同学们,今天有个更好的方法,用 Unix Philosophy 让学习更高效!人工智能加上正确的问题,简直无敌!

Unix Philosophy 的魔法

  • 管道的力量

    Unix Philosophy 说:"一个程序的输出,交给另一个程序做输入。"我选一段编译命令,扔给人工智能解释,它直接把选项解析出来,比如 -O2 是优化级别 2,-g 是调试信息。

  • 我的 Agent

    我有个命令行工具,不是普通聊天机器人,是基于 Unix Philosophy 的 Agent。我跑 make -n,输出命令,再用管道传给 Agent:

    bash 复制代码
    make -n | my_agent explain_flags

    它会把每个编译选项解释得清清楚楚,还能翻译成中文、写邮件,甚至生成代码!

  • 效率飞跃

    以前我教你们用 grep 删无关内容、一步步读文档,现在不用了。只要有个想法,一个 prompt,比如:"帮我整理 OpenSBI 的编译流程。" Agent 会自己跑 Makefile,分析命令,给你总结,连个性化推荐都有!

流程图:用 Agent 解析编译

运行 make -n 输出编译命令 管道传给 Agent 解释选项并总结 个性化推荐

生活化例子:点外卖

以前点外卖要挑餐厅、选菜、写备注(手动分析),现在用 Agent 就像语音下单:"我要辣的、快的!"它直接搞定,还问你:"要不要加饮料?"效率爆棚!


5. risc_v_boot - AI 和学习的未来

最后,咱们聊聊 AI 对学习的冲击,和一个彩蛋!

AI 让学习更简单

  • 从复杂到简单

    操作系统曾经很难,但现在你只要问对问题,AI 就能帮你搞定。错过这节课的彩蛋可不行哦!视频回看里有惊喜!

  • 彩蛋:科学设计约会

    AI 还能干啥?今天早上的新闻,Claude 发布了新功能。我问它:"如何科学设计一场完美约会?" 它说:

    • 用多巴胺,每 45 分钟换场景(咖啡厅→美术馆→露台)。
    • 设置安全词,避免焦虑。
    • 空间设计,转角放咖啡桌,50 米内变三种地面材质。
    • 话题三七开,冷笑话缓冲,7 秒停顿填环境声。
    • 记忆锚点,比如特别的护手霜香味。
      这不比死板计划强?AI 的直觉太牛了!

流程图:AI 设计约会

设定环境 每 45 分钟新刺激 安全词切换场景 空间设计微漫游 话题梯度+停顿 植入记忆锚点

生活化例子:养鱼

设计约会像养鱼缸(生态系统),调好水温(环境),放鱼(刺激),偶尔换水(场景),加个小摆件(锚点),鱼就活得开心,你也学得开心!


好了,同学们!从 RISC-V 引导到 OpenSBI 编译,再到 Unix Philosophy 和 AI 的未来,咱们聊了个透彻。希望你回头看这篇博客,能轻松掌握重点,有啥问题随时问我哦!

相关推荐
7yewh2 小时前
Linux系统移植篇(十一)Linux 内核启动流程
linux·运维·服务器·arm开发·驱动开发
海涛高软9 小时前
opencv 中 phaseCorrelate 方法融合图像拼接
risc-v
charlie11451419110 小时前
IMX6ULL学习整理篇——Linux驱动开发的基础3:向新框架迁移
linux·驱动开发·嵌入式硬件·学习·教程
老子姓李!1 天前
【GD32】《当RISC-V撞上Wi-Fi 6:GD32VW553的“芯“动初体验》
单片机·嵌入式·risc-v·iot·gd32
niuTaylor1 天前
Linux驱动开发实战之PCIE驱动(一)
linux·运维·驱动开发
Lllongroad2 天前
LINUX驱动学习之IIC驱动-----以AP3216C为例
linux·服务器·驱动开发·学习
是qiqi呀~2 天前
聊一聊:ARM与RISC-V架构
arm开发·单片机·risc-v
sukalot2 天前
Windows 图形显示驱动开发-WDDM 3.0功能- D3D12 视频编码(一)
windows·驱动开发
程序员JerrySUN2 天前
深入解析音频编解码器(Audio CODEC):硬件、接口与驱动开发
linux·驱动开发·嵌入式硬件·音视频