升级嵌入式RISC-V编译器

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升级嵌入式RISC-V编译器 [复制链接]

 

ch32v103c8t6的板子使用的是MounRiver Studio工具开发，这个工具的集成度还是不错的，但是里面的项目模板有点“简单”。看来要详细研究芯片的工作原理有点懵逼。所以就花了些时间来研究，发现该工具集成的是xpack出品的gnu risc-v工具和调试器OpenOCD。下载了xpack-riscv-none-embed-gcc-10.1.0-1.1-win32-x64.zip这个最新版本的工具。辛辛苦苦的一番配置，结果很是悲剧：MounRiver的IDE无法下载程序了，于是只好卸了重装吧，经过几番折腾的成果就是了解到MounRiver的工具的makefile文件在哪里了。

看到了吧就是这里啦，就是每个项目的obj目录。

赶忙将下载的文件xpack-riscv-none-embed-gcc-10.1.0-1.1-win32-x64.zip解压，把文件的主目录命名为F:\RVGCC。openocd的目录也考到这个目录下l，make工具也是拷贝到这个目录。下面的操作都是基于这个目录的。

首先,设置目录路径

set PATH=%PATH%;F:\RVGCC\bin;F:\RVGCC\BTools\bin;F:\RVGCC\OpenOCD\bin

使用测试一下环境是否正确。

riscv-none-embed-gcc --vserion

二、找到项目目录路径

cd F:\MounRiver\MounRiver_Studio\workspace\gcctest\obj

三、编译 

make clean
make -j8 all

先清除一下，项目在编译。

编译时出现了警告，我没有理会。有点草率了，将程序烧写到芯片后，能够正常运行。这时我就误认为升级成功了，还发了一篇帖子“炫耀一下”。结果被打脸啦啦！

后来，我就进行了外部中断的实验，结果这个编译器编译的程序就出问题啦。程序看着一切正常，但是只能中断一次。马上去帖子里说明道歉。

后来我有点不服气，尤其是看到

void NMI_Handler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));
void HardFault_Handler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));
void EXTI0_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));

啥意思：“interrupt("WCH-Interrupt-fast")难道还是特制的编译器吗！”。按道理说不可能吧！是不是在”装神弄鬼“这个就不知道了。

随后，通过反汇编对比 

//新版编译汇编程序
  2e:	40b2                	lw	ra,12(sp)
  30:	0141                	addi	sp,sp,16
  32:	8082                	ret

//专用版编译汇编程序
  1c:	4505                	li	a0,1
  1e:	00000097          	auipc	ra,0x0
  22:	000080e7          	jalr	ra # 1e <.LVL1+0x2>

00000026 <.L4>:
  }
}
  26:	30200073          	mret

果然是中断的返回指令有问题，新版的指令是ret，专版是mret 

这下明白了，原来是新版的程序不认识“interrupt("WCH-Interrupt-fast")这个属性造成的。后来找到了GUN的说明。

https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/RISC-V-Function-Attributes.html#RISC-V-Function-Attributes

这个说明中明确了该属性: Permissible values for this parameter are user, supervisor, and machine. If there is no parameter, then it defaults to machine.

void NMI_Handler(void) __attribute__((interrupt("machine")));
void HardFault_Handler(void) __attribute__((interrupt("machine")));
void EXTI0_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("machine")));

然后编译测试，呵呵反正是一切正常。后来又测试其它程序也正常。

那为什么不是user或supervisor呢？应该user, supervisor是用在具有MMU的机器里的吧。接着就进行了测试，果然不行而且中断后马上死机。

虽然升级成功但是心里真的很别扭。为什么国内的公司非要装神弄鬼的呢？而且这个芯片的资料很是粗糙，开发手册是用与ARM的体系合起来的。难道就不能彻底的测试一下写个完整的文档吗？说实话我真没有勇气把产品直接改到国产芯片上来的。如果出问题了可能老板家就彻底翻不了身了。

 

bigbat

其实中断代码一点也不神秘，startup_ch32v10x.s代码中的各种中断函数声明。

/********************************** (C) COPYRIGHT *******************************
* File Name          : startup_ch32v10x.s
* Author             : WCH
* Version            : V1.0.0
* Date               : 2020/04/30
* Description        : CH32V10x vector table for eclipse toolchain.
*******************************************************************************/

	.section	.init,"ax",@progbits
	.global	_start
	.align	1
_start:
	j	handle_reset
	.word 0x00000013
	.word 0x00000013
	.word 0x00000013
	.word 0x00000013
	.word 0x00000013
	.word 0x00000013
	.word 0x00000013
	.word 0x00000013
	.word 0x00000013
	.word 0x00000013
	.word 0x00000013
	.word 0x00000013
	.word 0x00100073
    .section    .vector,"ax",@progbits
    .align  1
_vector_base:
    .option norvc;
        j   _start
    .word   0
        j   NMI_Handler                 /* NMI Handler */
        j   HardFault_Handler           /* Hard Fault Handler */
    .word   0
    .word   0
    ：
    ：
    ：
    .word   0
    .word   0
        j   SysTick_Handler            /* SysTick Handler */
    .word   0
        j   SW_handler                 /* SW Handler */
    .word   0
    /* External Interrupts */
        j   WWDG_IRQHandler            /* Window Watchdog */
        j   PVD_IRQHandler             /* PVD through EXTI Line detect */
        j   TAMPER_IRQHandler          /* TAMPER */
        j   RTC_IRQHandler             /* RTC */
        j   FLASH_IRQHandler           /* Flash */
        j   RCC_IRQHandler             /* RCC */
        j   EXTI0_IRQHandler           /* EXTI Line 0 */
        j   EXTI1_IRQHandler           /* EXTI Line 1 */
        j   EXTI2_IRQHandler           /* EXTI Line 2 */
        j   EXTI3_IRQHandler           /* EXTI Line 3 */
        j   EXTI4_IRQHandler           /* EXTI Line 4 */
        j   DMA1_Channel1_IRQHandler   /* DMA1 Channel 1 */
        j   DMA1_Channel2_IRQHandler   /* DMA1 Channel 2 */
        j   DMA1_Channel3_IRQHandler   /* DMA1 Channel 3 */
        j   DMA1_Channel4_IRQHandler   /* DMA1 Channel 4 */
        j   DMA1_Channel5_IRQHandler   /* DMA1 Channel 5 */
        j   DMA1_Channel6_IRQHandler   /* DMA1 Channel 6 */
        j   DMA1_Channel7_IRQHandler   /* DMA1 Channel 7 */
        j   ADC1_2_IRQHandler          /* ADC1_2 */
        .word   0
        .word   0
        .word   0
        .word   0
        j   EXTI9_5_IRQHandler         /* EXTI Line 9..5 */
        j   TIM1_BRK_IRQHandler        /* TIM1 Break */
        j   TIM1_UP_IRQHandler         /* TIM1 Update */
        j   TIM1_TRG_COM_IRQHandler    /* TIM1 Trigger and Commutation */
        j   TIM1_CC_IRQHandler         /* TIM1 Capture Compare */
        j   TIM2_IRQHandler            /* TIM2 */
        j   TIM3_IRQHandler            /* TIM3 */
        j   TIM4_IRQHandler            /* TIM4 */
        j   I2C1_EV_IRQHandler         /* I2C1 Event */
        j   I2C1_ER_IRQHandler         /* I2C1 Error */
        j   I2C2_EV_IRQHandler         /* I2C2 Event */
        j   I2C2_ER_IRQHandler         /* I2C2 Error */
        j   SPI1_IRQHandler            /* SPI1 */
        j   SPI2_IRQHandler            /* SPI2 */
        j   USART1_IRQHandler          /* USART1 */
        j   USART2_IRQHandler          /* USART2 */
        j   USART3_IRQHandler          /* USART3 */
        j   EXTI15_10_IRQHandler       /* EXTI Line 15..10 */
        j   RTCAlarm_IRQHandler        /* RTC Alarm through EXTI Line */
        j   USBWakeUp_IRQHandler       /* USB Wakeup from suspend */
        j   USBHD_IRQHandler           /* USBHD */

    .option rvc;

    .section    .text.vector_handler, "ax", @progbits
    .weak   NMI_Handler
     ：
     ：
     ：

	.section	.text.handle_reset,"ax",@progbits
	.weak	handle_reset
	.align	1
handle_reset:
.option push 
.option	norelax 
	la gp, __global_pointer$
.option	pop 
1:
	la sp, _eusrstack 
2:
	/* Load data section from flash to RAM */
	la a0, _data_lma
	la a1, _data_vma
	la a2, _edata
	bgeu a1, a2, 2f
1:
	lw t0, (a0)
	sw t0, (a1)
	addi a0, a0, 4
	addi a1, a1, 4
	bltu a1, a2, 1b
2:
	/* clear bss section */
	la a0, _sbss
	la a1, _ebss
	bgeu a0, a1, 2f
1:
	sw zero, (a0)
	addi a0, a0, 4
	bltu a0, a1, 1b
2:
	/* enable all interrupt */
  li t0, 0x88
  csrs mstatus, t0
	la t0, _vector_base
  ori t0, t0, 1
	csrw mtvec, t0

  jal  SystemInit
	la t0, main
	csrw mepc, t0
	mret

不难发现这些中断函数就是预先声明好的例程。当程序中有同名的程序就用该程序覆盖。所以中断函数都是不能改名的。有什么中断函数就到startup_ch32v10x.s中查找就可以了。

下一步，测试将整个ide环境迁移到vscode中。eclipse的环境我的电脑上有点卡。

 

freebsder

国内的东西要学要追的确实很多，手册是一个老生常谈的缺失了。

stars.under

找了下资料,还对比了下汇编

这个东西确实是有用的,WCH在基础架构上增加了个中断硬件入栈.

使用自带的编译器和这个选项可以省去软件入栈的时间,不过确实找半天没有手册

stars.under

stars.under 发表于 2022-9-1 16:00 找了下资料,还对比了下汇编 这个东西确实是有用的,WCH在基础架构上增加了个中断硬件入栈. 使用自带的 ...

找到描述的手册了,在官网下有青稞V4架构的手册

QingKeV4_Processor_Manual.PDF - 南京沁恒微电子股份有限公司 (wch.cn)

在第16页有较为详细的描述