Renode应用：在RISC-V核上运行FreeRTOS

Posted 2021-11-23 牧羊女说

本篇记录通过Renode在RISC-V核上运行FreeRTOS demo的情况。本来不准备写这一篇，但是发现近期工作学习密度实在太大，上周工作的中间结果这周竟然完全想不起来了，不得不又花了一些时间从头摸索着重新配置了一遍，好记性是没指望了，只能依赖烂笔头。

该例中使用的是MiFive M2GL025开发板(当然，是通过Renode模拟的)，集成开发环境是SoftConsole，具体可以参考：RTOS Demo for RISC-V MiFive M2GL025 / Renode - FreeRTOS

一. 准备工作

在开始之前，先准备好所有的素材：

1. FreeRTOS源码

FreeRTOS源码下载地址如下：  

FreeRTOS - Free RTOS Source Code Directory Structure

该套源码中包含了FreeRTOS核心代码，以及在各个平台上的应用代码，另外，包含了很多个Demo，我们运行的Demo就在其中。源码包的结构如下：

+-FreeRTOS-Plus    Contains FreeRTOS+ components and demo projects.
|
+-FreeRTOS         Contains the FreeRTOS real time kernel source
    |               files and demo projects
	|
    |
    +-Source            The core FreeRTOS kernel files
    |    |
    |    +-include      The core FreeRTOS kernel header files
    |    |
    |    +-Portable     Processor specific code.
    |        |
    |        +-Compiler x      All the ports supported for compiler x
    |        +-Compiler y      All the ports supported for compiler y
    |        +-MemMang         The sample heap implementations
    |
    +-Demo
        |
        +-Common    The demo application files that are used by all the demos.
        +-Dir x     The demo application build files for port x
        +-Dir y     The demo application build files for port y

FreeRTOS核心代码放在FreeRTOS/Source目录下，主要在三个文件中：tasks.c, queue.c和list.c，同时，该目录下还包含两个可选文件timers.c和croutine.c，分别用以实现软件定时器和co-routines。

对于FreeRTOS支持的每一种处理器，都有少量基于该架构的RTOS代码，这部分代码作为可移植部分，放在FreeRTOS/Source/Portable目录下。

FreeRTOS/Demo目录下放置了很多预置好的演示用例，通过指令集名称+仿真平台+编译器等命名，例如我们要运行的Demo名称为：RISC-V_Renode_Emulator_SoftConsole。

2. SoftConsole 

本篇描述的Demo通过Softconsole集成开发环境编译运行，下载地址如下：

SoftConsole | Microsemi

该开发环境将外部工具例如Renode也集成了进去，因此使用起来较为方便。

二. 代码编译

这次仍然运行LED闪烁的Demo。通过两个任务之间的交互来完成LED闪烁：发送任务每隔1秒(在Renode上为虚拟秒)将一个数值送入队列；接收任务在接收到该数值时(队列为空时接收任务会被阻塞)，将字符串“Blink”打印到Renode控制台。

1. 导入工程

通过File->Import导入已有工程：

在Import Projects页面，选择FreeRTOS/Demo/RISC-V_Renode_Emulator_SoftConsole目录，如下图：

点击“Finish”完成导入。

 2. 编译

在“Project”菜单选择“Build All”进行编译。

三. 运行

1. 工具配置 

完成编译后，会生成目标文件RTOSDemo.elf，放在Debug目录下：

接下来，我们通过SoftConsole内嵌的Renode工具，仿真MiFive M2GL025平台，并运行该目标文件。

首先，我们需要配置外部工具，选择“Run”->“External Tools”->"External Tools Configuration"，如下图所示：

点击进入后，在"Program"上右键点击新建Configuration，在出现的窗口中填写如下几项内容：

其中，Arguments为Renode的输入参数，可以为空，也就是启动一个空的Renode，启动后再往里面依次创建machine、load platform、load binary、start等步骤，方便起见，可以把这些步骤写入一个RESC描述文件中，上图中的RESC文件为本人修改后的文件，内容如下：

2. 运行

 完成以上第三方工具配置后，点击“Run”运行，输出如下：