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|OS开发爱好者福利：树莓派上编译C语言，顺便掌握一波硬件知识( 二 )


或者：
-M raspi3：让 qemu 仿真树莓派 3 硬件 。
-kernel kernel8.img：告知要使用的内核文件名 。
-drive file=$(yourimagefile),if=sd,format=raw：在第二种情况下 ， 该参数为 SD 卡镜像 ， 它也可以是标准的 rasbian 镜像 。
-serial stdio
-serial null -serial stdio：将模拟的 UART0 重定向到运行 qemu 的终端的标准输入 / 输出 ， 以便显示发送到串行线路的所有内容 ， 并且 vm 会接收终端中键入的每个键 。 该操作仅适用于教程 05 及更高版本 ， 因为默认情况下不会重定向 UART1 。 为此 ， 必须添加一些类似于 - chardev socket ， host=localhost ， port=1111 ， id=aux -serial chardev:aux 的参数 ， 或者简单地使用两个 -serial 参数 。
硬件资源
下面简单介绍一下所需硬件资源 ， BCM2837 SoC 芯片 。 包括：
VideoCore GPU；
ARM-Cortex-A53 CPU (ARMv8)；
MMIO 映射外部设备 。
有趣的是 ， CPU 不是主板上的主处理器 。 当它通电后 ， 第一个 GPU 运行 。 当初始化完成时 ， 通过执行 bootcode.bin ， 它将加载并执行 start.elf 。 这不是一个 ARM 可执行文件 ， 而是专门为 GPU 编译的 。 比较有意思的是 ， start.elf 寻找不同的 ARM 可执行文件 ， 都以 kernel 开头 ， 以. img 结尾 。 由于要在 AArch64 模式下对 CPU 进行编程 ， 因此只需要 kernel8.img ， 这也是最后一个要查找的 。 加载后 ， GPU 触发 ARM 处理器上的复位线 ， 开始在地址 0x80000（或更准确地说是 0）处执行代码 。
RAM（1G Raspberry Pi3）在 CPU 和 GPU 之间共享 ， 这意味着一个可以读取另一个写入内存的内容 。 为了避免混淆 ， 需要定义好 mailbox 接口 。 CPU 将消息写入 mailbox ， 并通知 GPU 读取它 。 GPU（知道消息完全在内存中）解释它 ， 并将响应消息放在同一个地址 。 CPU 必须循环访问内存以知道 GPU 何时完成 ， 然后它才能读取响应 。
相似的 ， 所有外部设备都在内存中与 CPU 通信 。 每个设备都有从 0x3F000000 开始的专用内存地址 ， 但是它不在真实的 RAM 中（称为内存映射 IO） 。 现在没有用于外围设备的 mailbox ， 而是每个设备都有其自己的协议 。 这些设备的共同点是：必须以 32 位为单位在 4 个字节对齐的地址（所谓的字）上读取和写入其内存 ， 并且每个设备都有控制 / 状态和数据字（data words） 。 不幸的是 ， Broadcom（SoC 芯片的制造商）在记录产品方面很差 。 现在所拥有的最好的是 BCM2835 文档 ， 这个文档就足够了 。
CPU 中还有一个内存管理单元 ， 允许创建虚拟地址空间 。 这可以通过特定的 CPU 寄存器进行编程 ， 并且在将这些 MMIO 地址映射到虚拟地址空间时必须小心 。
一些更有趣的 MMIO 地址是：
【|OS开发爱好者福利：树莓派上编译C语言，顺便掌握一波硬件知识】更多信息 ， 请参见：https://github.com/raspberrypi


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