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# 基于柿饼M7运行 RT-Smart
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## 准备工作
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#### 开发环境
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推荐使用 ubuntu20.04(虚拟机/docker/服务器) + Window10/11
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- ubuntu：用于编译、开发、打包镜像
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- windows：用于下载打包好的镜像
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#### 常用工具
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**Ubuntu:**
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```bash
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sudo apt install libncurses5-dev scons gcc qemu-system
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```
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- qemu：用于仿真运行RISC-V程序
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- gcc：用于编译menucofig的程序
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- libncurses5-dev ：menucofig功能依赖此库
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- scons：编译RT-Smart需要的构建工具
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**Windows:**
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- vscode：windows上安装，用于远程连接ubuntu系统，可以在win上体验原生的linux开发环境。
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- MobaXterm：终端工具，可以ssh远程ubuntu系统，也可以通过串口连接柿饼M7模块
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- env_riscv_1.1.3.zip：针对risc-v平台的ENV工具。
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#### 相关仓库权限
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- https://gitee.com/rtthread/rt-thread ：rtthread内核仓库，以submodule的形式存在于rtthread-smart仓库中，这里使用的是rt-smart分支
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获取上面的仓库权限，并将rtthread-smart克隆到ubuntu系统目录下。目录结构如下所示：
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在做好上面的准备后，就可以真正的开始搭建RT-Smart的开发环境了。
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## 模拟仿真环境搭建
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在真实的硬件上开发之前，可以先搭建基于QEMU的模拟仿真环境。
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参考这篇文章，完成 qemu-riscv64 上 RT-Smart 环境搭建：https://gitee.com/guozhanxin/rtthread-smart/tree/master/docs/risc-v64
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最后能够在 qemu-riscv64 上正常运行RT-Smart系统，并运行一个 `hello.elf` 用户态应用。
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```
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msh /bin>hello.elf
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msh /bin>hello world!
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```
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## 真实硬件环境搭建
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#### 硬件连接
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按照下图中的连接方式，为开发板供电，并使用USB转TTL工具连接串口调试。
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<img src="figures/board.png" style="zoom:50%;" />
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#### 驱动安装
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1. 按住下载模式按钮的情况下为开发板上电。
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2. 解压tools目录下fel驱动安装.zip文件。参照如下所示的“驱动安装示意图”，安装fel驱动。
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#### 连接串口工具
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打开 MobaXterm 终端工具，并连接到对应的端口，波特率为：500000。
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> 注意：如果系统没有固件的话，不会有任何输出，是正常现象。
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<img src="figures/mobaxterm.png" alt="1662708288766" style="zoom: 50%;" />
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#### 制作系统固件
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参照 qemu-riscv64 上编译内核的步骤，配置环境变量，并使用 scons 命令编译 RT-Smart 内核
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编译完内核之后，会自动执行打包命令 `./mksdimg.sh` 打包出sd.bin镜像文件。此文件将在后面的步骤中借助下载工具，下载到 D1s 上运行。
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#### 烧录系统内核
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我们借助fel工具烧录系统内核。
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1. 解压tools目录下的 xfel_v1.2.9.7z 文件，里面包含三个文件
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```shell
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boot0_sdcard_sun20iw1p1_f133.bin ---- 第一次烧录需要烧录此boot文件
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sd.bin ---- 打包好的系统内核镜像
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xfel.exe ---- 烧录工具
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```
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2. 解压tools目录下 env_riscv_1.1.3.zip 文件，打开env工具，并进入解压好的 xfel_v1.2.9 目录下。运行下面的命令烧录系统内核
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- 烧录boot镜像： xfel.exe write 8192 boot0_sdcard_sun20iw1p1_f133.bin
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- 烧录内核镜像： xfel.exe sd write 57344 sd.bin
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- 复位系统： xfel.exe reset
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> 注意：执行烧录命令前，需要使开发板处于fel下载模式（按住下载按钮并上电）
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日志如下所示：
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```shell
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11714@DESKTOP-VEL6MD9 E:\workspace\d1s-smart\env_riscv_1.1.3
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> cd E:\workspace\d1s-smart\xfel_v1.2.9
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11714@DESKTOP-VEL6MD9 E:\workspace\d1s-smart\xfel_v1.2.9
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> xfel.exe write 8192 boot0_sdcard_sun20iw1p1_f133.bin
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ERROR: Can't found any FEL device ---- 如果开发板没有处于fel下载模式的话，会提示错误。
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## 第一次使用需要先烧录boot镜像文件
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11714@DESKTOP-VEL6MD9 E:\workspace\d1s-smart\xfel_v1.2.9
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> xfel.exe write 8192 boot0_sdcard_sun20iw1p1_f133.bin
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100% [================================================] 48.000 KB, 364.927 KB/s
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## 烧录内核镜像文件
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11714@DESKTOP-VEL6MD9 E:\workspace\d1s-smart\xfel_v1.2.9
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> xfel.exe sd write 57344 sd.bin
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write 7240Kbytes
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swap buf:00023E00,len=512, cmdlen=512
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Found SD card 126877696 bytes
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100% [================================================] 7.070 MB, 219.468 KB/s
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## 复位系统
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11714@DESKTOP-VEL6MD9 E:\workspace\d1s-smart\xfel_v1.2.9
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> xfel.exe reset
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usb bulk recv error
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```
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如果此时连接着 MobaXterm 终端工具，可以看到系统以及正常启动，并可以通过 **msh** 命令和系统交互了。
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```bash
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[I/I2C] I2C bus [i2c2] registered
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\ | /
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- RT - Thread Smart Operating System
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/ | \ 5.0.0 build Oct 20 2022
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2006 - 2020 Copyright by rt-thread team
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lwIP-2.0.2 initialized!
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winusb class register done.
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set samplerate:48000
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set samplebits:16
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set channels:2
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set volume:80%
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hal_sdc_create 0
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card_detect insert
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Initial card success. capacity :121MB
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sdmmc bytes_per_secotr:200, sector count:3c800
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||
found part[0], begin: 8388608, size: 90.0MB
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||
found partition:sd0 of mbr at offset 0000000000004000, size:000000000002d000
|
||
found part[1], begin: 102760448, size: 23.0MB
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||
found partition:sd1 of mbr at offset 0000000000031000, size:000000000000b800
|
||
hal_sdc_create 1
|
||
card_detect insert
|
||
Initial card success. capacity :7624MB
|
||
sdmmc bytes_per_secotr:200, sector count:ee4000
|
||
found part[0], begin: 512, size: 4194303.1023GB
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||
found partition:sd0 of mbr at offset 0000000000000001, size:ffffffffffffffff
|
||
[I/sal.skt] Socket Abstraction Layer initialize success.
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||
[D/FAL] (fal_flash_init:47) Flash device | sdcard0 | addr: 0x00000000 | len: 0x07900000 | blk_size: 0x00000200 |initialized finish.
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```
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#### 运行用户态应用(可选)
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在 D1s 上运行系统应用有两种方式：一种是制作 `sdroot.bin` 并借助 `xfel工具` 烧录到 `sdmmc` 对应的位置上；二是使用 romfs 的方式，和内核镜像编译在一起，然后整个的烧录到 `sdmmc` 上。
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**1、借助 romfs 运行用户态应用**
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romfs 方式优点：打包、调试方便，无需外部 emmc 挂载文件系统，使能 romfs 文件系统即可使用，缺点是 romfs 是只读文件系统。
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这部分可以参考 qemu-riscv64 上运行用户态应用的部分。使用 python 命令将 userapps 下 root 目录下的用户态应用打包为 `romfs.c` ，并重新编译系统内核，重复上面的系统内核烧录步骤。最后复位并运行系统。参照下面的运行日志，运行对应的用户态应用。
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```bash
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msh />cd bin
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msh /bin>ls
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Directory /bin:
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syslogd.elf 423024
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ping.elf 368104
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webserver.elf 510216
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hello.elf 366096
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em.elf 601336
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pong.elf 367024
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syslog.elf 391128
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vi.elf 528096
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hdc_test.elf 367520
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||
ntp.elf 392168
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mmapctrl.elf 366992
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pmq.elf 371600
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webclient.elf 413784
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lwIPKit.elf 998504
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msh /bin>hello.elf
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msh /bin>hello world!
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```
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**2、在存储设备上运行用户态应用**
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sdroot.bin 挂载方式优点：使用 emmc 存储设备的文件系统是可读可写的，更加灵活方便。
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首先下载 RT-Smart 用户态应用代码：
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```
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git clone https://github.com/RT-Thread/userapps.git
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```
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拷贝之前克隆好的 rtthread rt-smart 分支的仓库到 `userapps` 目录下，进入 `userapps` 目录，使用 scons 编译用户态程序，然后运行 `./mksdcard.sh` 打包脚本，将生成的 `sdroot.bin` 复制到 window 下存在 `xfel.exe ` 的目录下，使用以下命令即可烧录用户态程序到存储设备 :
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```bash
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xfel.exe sd write 8388608 sdroot.bin
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```
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参照下面的运行日志，运行对应的用户态应用：
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```C
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msh />ls
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Directory /:
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bin <DIR>
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data <DIR>
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Directory /bin:
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syslogd.elf 423024
|
||
ping.elf 368104
|
||
webserver.elf 510216
|
||
hello.elf 366096
|
||
em.elf 601336
|
||
pong.elf 367024
|
||
syslog.elf 391128
|
||
vi.elf 528096
|
||
hdc_test.elf 367520
|
||
ntp.elf 392168
|
||
mmapctrl.elf 366992
|
||
pmq.elf 371600
|
||
webclient.elf 413784
|
||
lwIPKit.elf 998504
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||
msh /bin>hello.elf
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||
msh /bin>hello world!
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```
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## D1S-EMMC 分区示意图
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## Q&A
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Q：使用 `VSCode` 发现有些已经定义的宏变灰，头文件报错：
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A：打开 `VSCode`，按下 “Crtl+Shift+P” 打开 `VSCode` 的控制台，然后输入 “C/C++: **Edit configurations(JSON)** ”，打开 C/C++编辑配置文件，添加如下配置选项
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```json
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{
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"configurations": [
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{
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"name": "Linux",
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"includePath": [
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"${workspaceFolder}/**",
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"${workspaceFolder}/bsp/allwinner/d1s",
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||
"${workspaceFolder}/include",
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||
"${workspaceFolder}/components/drivers/include",
|
||
"${workspaceFolder}/bsp/allwinner/libraries/sunxi-hal/include"
|
||
],
|
||
"defines": [],
|
||
"compilerPath": "/usr/bin/gcc",
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||
"cStandard": "gnu17",
|
||
"cppStandard": "gnu++14",
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||
"intelliSenseMode": "linux-gcc-x64"
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||
}
|
||
],
|
||
"version": 4
|
||
}
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```
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---
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Q：开机后，出现了 **mount** 失败的错误
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A：原因是没有下载 all_bin/sdroot.bin(用户态) 固件导致，重新烧录 all_bin/sdroot.bin 到 8388608 地址后，即可 mount 成功，，烧录命令如下：
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```bash
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xfel.exe sd write 8388608 all.bin/sdroot.bin
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```
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