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XuanTie - R910 Series
一 简介
1. 内核
R910 是基于 RISC-V 指令架构的 64 位高性能多核心处理器，主要面向对实时性要求严格的高端 SSD、网络存储器等领域以及对性能要求严格的边缘计算领域，如边缘服务器、边缘计算卡、高端机器视觉、高端视频监控、自动驾驶、移动智能终端、5G 基站等。R910 采用同构多核架构，支持 1~4 个 R910 核心可配置。每个 R910 核心采用自主设计的微体系结构，采用 3 译码 8 执行的超标量架构；并重点针对实时性进行优化，提供多种可配置的实时性功能。
R910 支持灵活可配置的指令紧耦合内存（ITCM）和数据紧耦合内存（DTCM），满足处理器对内存访问延时确定以及快速的需求。系统可通过 128bits 的 AXI4.0 TCM 从接口访问片上 ITCM 和 DTCM，实现外部和 R910 之间快速的数据交互。同时，R910 配置了专用的快速外设访问接口（LLP）和 APB 主设备接口（FPP），分别支持 128bit 的 AXI4.0 和 64bit 的 APB4.0 接口，提高 R910 访问特定私有外设的效率。此外，R910 核心支持实时检测并关断内部空闲功能模块，降低处理器动态功耗。
2.特点
• RISC-V 64GC 指令架构；
• 支持小端模式；
• 9~12 级深流水架构；
• 3 译码 8 执行的超标量架构，对软件完全透明；
• 按序取指，乱序发射，乱序完成和按序退休；
• 两级 TLB 内存管理单元，实现虚实地址转换与内存管理；
• 指令紧耦合内存大小可配置，支持 16KB、32KB、64KB，可配置 ECC 校验；
• 数据紧耦合内存大小可配置，支持 16KB、32KB、64KB，可配置 ECC 校验；
• 指令高缓和数据高缓大小可配置，支持 32KB、64KB，缓存行为 64B；
• 指令高缓可配置奇偶校验，数据高缓可配置 ECC 校验；
• 指令预取功能，硬件自动检测并动态启动；
• 指令高缓路预测的低功耗访问技术；
• 短循环缓存的低功耗执行技术；
• 64Kb 的两级多路并行分支预测器；
• 1024/2048 表项可配置的分支目标缓存器；
• 支持 12 层的硬件返回地址堆栈；
• 256 表项的间接跳转分支预测器；
• 非阻塞发射，投机猜测执行；
• 基于物理寄存器的重命名技术；
• 支持 0 延时 move 指令；
• 双发射、全乱序执行的 load、store 指令；
• 支持读写各 8 路并发的总线访问；
• 支持写合并；
• 支持 8 个通道的数据缓存硬件预取，支持 stride 的预取方式；
• 浮点执行单元可配置，支持半精度、单精度；
3.BSP支持情况
-
当前BSP支持下述内核：
r910 -
当前BSP默认设置的内核是r910，该架构支持[F] [D]扩展。
-
当需要使用SMP多核时，请使用
scons --menuconfig使能SMP功能并配置CPU个数。
4.运行QEMU
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BSP根目录下存在
qemu.bat脚本，生成可执行文件后可点击该脚本直接启动QEMU. -
Linux用户可以直接使用
qemu-system-riscv64命令启动QEMU.
qemu-system-riscv64 -machine xiaohui -smp cpus=2 -nographic -kernel rtthread.elf -cpu r910
二 工具
- 编译器： https://www.xrvm.cn/community/download?id=4433353576298909696
- 模拟器： https://www.xrvm.cn/community/download?id=4397435198627713024
注：若上述链接中的编译器与模拟器不能使用，可以使用下述CDK中的编译器与模拟器
三 调试方法
下述调试方法以E906举例，本BSP操作方式一致，搭建完成RT-Thread开发环境，在BSP根目录使用env工具在当前目录打开env。
使用前执行一次menuconfig命令，更新rtconfig.h配置，然后在当前目录执行scons -j12命令编译生成可可执行文件。
下述是使用vscode调试的展示。
一起为RISC-V加油！