CEO 亲自写代码登上GitHub 热榜，从零开始打造 “裸金属” 树莓派！

Posted 2021-12-24 xhmj12

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来自量子位

CEO 亲自写的代码是啥样？

来自 RealVNC 公司的 CEO 说，自己长年当管理者，代码生疏了，所以决定重拾一下程序员工作，写一点树莓派的代码。

结果，一不小心就上了技术论坛 Hacker News 热门。

这串代码究竟是什么？打开这位 CEO 的 Twitter 一看，是一段小游戏。搜索公众号互联网架构师回复“2T”，送你一份惊喜礼包。

花了一年时间就写了个这？当然不是，这位 CEO 可是从零开始打造的这款游戏，连系统启动文件都是自己写的。

通常我们使用树莓派都会在 SD 卡上刷写好操作系统，其实树莓派还能从零开始打造成一款 “裸金属”（Bare Metal）计算机。

所谓 “裸金属” 就是没有操作系统的计算机，直接在逻辑硬件上执行指令。这位 CEO 说，打造一个裸金属系统是他儿时的志向。

所以就有了这串，从零开始到成功运行 Hello World，再到运行小游戏的程序。搜索公众号互联网架构师回复“2T”，送你一份惊喜礼包。

从启动硬件到 Hello World

目前，该项目已经完成了 12 章，仍在 GitHub 上继续更新中，截至今天已经收获了 1.6k 星。

项目内容有：启动、构建基本代码、运行 HelloWorld、调用蓝牙声音硬件等。

在编写代码之前先要准备树莓派 4 的周边硬件：HDMI 线、micro-SD 卡以及 USB 转 TTL 线。

由于编译过程是在电脑上进行，而程序是在树莓派上运行，因此还要在电脑上安装交叉编译器。

接下来开始引导树莓派启动：

树莓派 4 运行的第一个代码需要用汇编语言编写，之后由 C 语言来编写内核。搜索公众号互联网架构师回复“2T”，送你一份惊喜礼包。

写好启动代码后，再制作 makefile 文件进行交叉编译。

CFILES = $(wildcard *.c)OFILES = $(CFILES:.c=.o)GCCFLAGS = -Wall -O2 -ffreestanding -nostdinc -nostdlib -nostartfilesGCCPATH = ../../gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-elf/binall: clean kernel8.imgboot.o: boot.S$(GCCPATH)/aarch64-none-elf-gcc $(GCCFLAGS) -c boot.S -o boot.o%.o: %.c$(GCCPATH)/aarch64-none-elf-gcc $(GCCFLAGS) -c $< -o $@kernel8.img: boot.o $(OFILES)$(GCCPATH)/aarch64-none-elf-ld -nostdlib boot.o $(OFILES) -T link.ld -o kernel8.elf$(GCCPATH)/aarch64-none-elf-objcopy -O binary kernel8.elf kernel8.imgclean:/bin/rm kernel8.elf .o .img > /dev/null 2> /dev/null || true

运行 make 后构建内核映像 kernel8.img，将镜像文件复制到 SD 卡中，这样就可以启动树莓派了。

不过树莓派在这一通操作后只能运行启动画面，之后只剩下一个空的黑屏。

然后就是让树莓派程序员熟悉的 “Hello World” 程序，但是在一台黑屏的机器上如何运行呢？这就需要用到 UART 串行通信。

刚刚准备的 USB 转 TTL 线这时候就派上了用场。

将 TTL 的 RX 引线（白色）链接到 GPIO 的 TXD 引脚上，TX 引线（绿色）链接到 GPIO 的 RXD 引脚上，地线（黑线）连接到 Ground 引脚上。

电脑上还要安装 PuTTY，将链接方式选择为 “Serial”，Speed 设置为 115200，搜索公众号互联网架构师回复“2T”，送你一份惊喜礼包。

#include “io.h”void main()uart_init();uart_writeText(“Hello world!\\n”);while (1);

这里的头文件 io.h 也不存在，需要自己定义。

但是此时的树莓派还有没字体文件，也就是屏幕无法正常显示英文字母，也需要自定义。经过一系列操作后，这位 CEO 终于在屏幕上成功显示了 “Hello world！” 和几个几何图形。

编程并没有到此截止，这位 CEO 后面又实现了对蓝牙互传信息、播放音频文件等操作。他还表示，项目还在持续更新中。

关于作者

“裸金属” 树莓派的作者 Adam Greenwood-Byrne 毕业于牛津大学，2009 年加入 RealVNC 担任销售经理，2018 年成为这家公司 CEO。

他的 GitHub 主页上目前只有一个项目，第一章内容是他在疫情隔离期间完成的，之后项目就处于休眠状态。

不过从今年的活跃度来看，他从今年开始又重拾了该项目，开始认真写代码了。

参考链接：
[1]https://github.com/isometimes/rpi4-osdev
[2]https://www.rpi4os.com
[3]https://twitter.com/isometim_es/status/1446359865274871818
[4]https://news.ycombinator.com/item?id=2877402

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