龙芯CPU开发系统固件与内核接口规范.pdf

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1、龙芯CPU开发系统固件与内核接口规范龙芯中科供稿近日，“龙芯CPU开发系统固件与内核接口规是每种机器都需要制作一个安装系统，应用软件厂范”正式作为企业规范发布了，龙芯在产业化进程商和用户需要可单独升级固件和内核，而不是必须中又迈出标志性的一步。这个规范能保证龙芯2号同时升级。随着龙芯芯片和板卡种类不断增多，这种个人电脑系列和3号服务器系列产品在今后系统升矛盾表现的日益突，亟需要一个统一的规范来定级过程中的兼容性，大大提高了龙芯各类硬件产品义固件和内核之间的接口。同时我们看到国际上针的可维护性，同时问接减少因兼容性带来的个各种对同件设计也有不同规范或标准，比

2、如南Intel倡导负面影响和维护开发成本。据悉此规范自2010年的UEF1规范，由IBM的PowerPC上使用的FDT标底就开始酝酿，由龙芯中科、昆仑固件、中科梦兰、中准等，所以这套规范并不是一个如何设计同件的规标麒麟等多家单位经过3年多的不断论证并在实践范，而是侧重于固件和内核之问的接口，只要符合这中反复验证可行的一个工程规范。此规范及相关信个接口，无论你的固件采用何种设计方式，遵循何种息可从龙芯的wlki首页http：／／www．1oongnix．org／dev／规范都可保证能够启动系统。其和同件及操作系统wiki／的“标准．卜规范”部分获得。以下内容

3、的部分问的层次关系如图1所示。图表和文字摘自该规范，不再另行说明。橼n壤jc一川I¨内坎披{{1规范产生的背景此规范产生的背景是多方面的，原有龙芯上使图1接口规范与内核及固件的层次关系图这个接口规范规定了龙芯CPU开发系统的地用的PMON(龙芯产品上使用的一种开源的固件址空间、中断配置、固件与内核接口传参实现及／BIOS)和操作系统内核(Kerne1)之间耦合性较强，SMBIOS实现约定的要求。本规范适用于龙芯2号且没有规范的接口，这造成不同板卡之间的内核不能互通，同一板卡之间不同版今的PMON和内核需和3号系列CPU开发系统，尼芯和尼梦等厂商对外要严格对

4、应，否则町能会导致更新了内核和PMON提供的开发板会默认支持此规范，同时这个规范也后系统无法启动；2010年后，商用的昆仑同件开始在多个使用龙芯的项目作为_l程规范被采用。作为支持龙芯，昆仑固件是遵循UEFI规范的，这也产生规范的参与者之一，我尝试解释下规范中需要注意了新的问题，如何保证同一个内核可以同时支持昆的问题。仑固件和PMON的板卡而无需特殊设置?如何保证板卡上的同件可同时支持嵌入式系统如Vxworks内2地址空间划分的约定核和Linux内核而无需定制固件；而操作系统厂商需要一套系统可在不同龙芯机器上安装运行，而不对于系统来说，首先是地址空问的划分

5、，规范中h●●^，，⋯-^．．^；⋯⋯一l⋯H巾国集成电路．^．．I■●■■●ChinaIntegratedCircuit隅，I一对地址空间划分如图2所示。a)桥片的中断路由由固件来做，其他的中断分图2的两点这里需要解释下，一个是OxOFO0～配和路由由内核来做；0000～OxOFFF—FFFF，规范约定OxO000—0000～h)固件负责完成桥片上的PCI／PCIE设备和插OxOFFF_FFFF的低256MB空间为内存空间，其中槽的中断号申请和路由，操作系统内核完成中断号OxOFO0O000～OxOFFF_—FFFF为同件保留的16M地的分配和芯片内部的

6、中断路Fh，好处是同件只和具址空间，操作系统内核不得使用。另一个是高端内体的板卡相关，内核负责CPU相关的初始化(包括存基址，这个基址是可以根据需要调整的，可在固件CPU核问中断)，这样一个内核可以适配不同板卡中通过结构emap传递给内核，目前默认建议设置的同件；有两种一种是Ox9000—0000，另一种是Oxl1000—c)固件完成PCI设备扫描和配置后，根据桥片0000，建议设置为Oxl1000_0000，这个地址确定后，手册、设备类型及硬件原理网，向每一个PCI设备或其向下的OxlO000000作为保留区，也就是括号中PCI／PCIE插槽上可能的设备

7、的中断线寄存器写人的(Ox80000—0000)的含义。申请的中断线号，同时需要对桥片上的中断控制器进行配置，保证它能路由到HT的0一l6位中断向量离端SvstemRAM的相应位置；d)操作系统内核在分配中断号时，根据中断线Reserved寄存器的值进行分配。此外，操作系统内核还负责对赢端冉薛基址一0~10000000(0x80000000)芯片内部的中断控制器进行设置；PCI设餐Memory空间e)内核不再管CPU，板卡相关中断的具体配Ox40000000置，所有信息均由固件传递过来，并通过cpu—type窗口螽己置寄存器、核问中断相关寄存器ox300O

8、0000的类型选择不同的平台支持，这样可以做到一个内Reserve