Линукс на 64-битном RISC-V

[vak]

В продолжение темы RISC-V. Раздобыл новую игрушку: одноплатный 64-битный компьютер на процессоре RISC-V фирмы Allwinner. Называется Nezha, по нашему "нежавейка" выходит. 😀 Продаётся на Aliexpress за $99. Предварительное описание процессора Allwinner D1: PDF.

Вид сверху:



Вид снизу:



В комплекте с платой идут карта памяти micro-SD с установленным Debian Linux, и адаптер USB-serial для подключения к консольному порту. Вот такой адаптер:



Вот так подключается:



Втыкаем карту памяти, подключаем консоль через адаптер к компьютеру, заходим на скорости 115200 бод. Подаём питание и видим следующий протокол загрузки:

https://gist.github.com/sergev/724dd85d02c73d01fd019083fd43f8c6

Вполне классический Debian по виду. Чтобы заработал apt, надо убрать файл /etc/apt/apt.conf: там какая-то ерунда написана. После этого 'apt update' и 'apt upgrade' фунциклируют, как предписано свыше. Редактор 'le' ставится прямо из пакетов. Почему-то возникают трудности с установкой git. И вообще git второй версии отсутствует в списке. Пришлось собрать git-2.25.1 из текстов. Докучи собрал свой любимый Bash Commander. Собирается без замечаний.

Процессор работает на частоте 1ГГц, объём памяти 1Гбайт. У платы есть порт Ethernet. Можно подключаться через него посредством ssh. Ещё есть Wi-Fi и Bluetooth, но я их не пробовал. Также на плате установлено 256Мбайт Flash-памяти, но я не вижу, чтобы линукс как-то её задействовал. Возможно, не успели ещё закончить драйвер.

Меряем скорость посредством Dhrystone:

$ git clone https://github.com/sergev/dhrystone.git
[...]
$ cd dhrystone/
$ make
[...]
$ ./dhrystone
[...]
Nanoseconds for one run through Dhrystone: 344.8
            Million Dhrystones per Second: 2.900
                                    DMIPS: 1650.8

У платы Raspberry Pi 3 Model B было 1819.9 DMIPS. Тут выходит на 9% медленнее. Но оно и объяснимо: у RPI3 частота на 20% выше (1.2ГГц против 1ГГц у RISC-V).

В целом впечатление положительное. Надо будет попробовать впихнуть эту Нежу в корпус от RPI3. Вроде размеры и расположение портов совпадают.

Это первый доступный линуксный RISC-V компьютер. До этого были HiFive Unleashed и HiFive Unmatched, но там цена под штуку баксов. Еще лежат у меня в загашнике HiFive1, Maixduino и Grove AI Hat. Но там крохотные микроконтроллеры, про Линукс речи не идёт.

Comments

[x86128]

Забавно, а что там с потребляемой мощностью и тепловыделением по сравнению с rpi?

[vak]

На холостом ходу кушает 0.12A по пяти вольтам (0.6W). При загрузке процессора, скажем, при компиляции большого проекта, потребление подскакивает до 0.20A (1.0W). Чип слегонца теплеет при этом. Никакой радиатор не нужен.

[x86128]

Спасибо. Помню знакомый раньше баловался такими миниплатками-торентокачалками, так вот как раз arm образные allwiner прилично так грелись

[vak]

Прогресс налицо.

[vit_r]

Есть какой-нибудь теоретический способ проверить такую поставку операционной системы на закладки?

[vak]

Закладки это миф, придуманный, чтобы выбивать финансирование на российскую микроэлектронику.

[vit_r]

Я работал в немецкой хайтех-фирме, где BND обнаружила китайцев, активно копавшихся в самых сокровенных данных.

[vak]

Вопросы безопасности софта однозначно существуют, однако тема так называемых закладок гипертрофирована. Для важных применений есть методы типа Secure Boot, но в данном чипе эти фичи отсутствуют.

[ivanrubilo]

Можно по-идее присобачить внешний TPM (а то и виртуальный в софте вообще) и на нём замерять загрузку, однако всё равно придётся образа с нуля переделывать чтобы быть уверенным что там всё чики-пуки.

[ivanrubilo]

Наконец что-то с Супервизором.
>[ 0.262354] ##in here1
>[ 0.262367] ##in here2
Ядро корёженное, походу, интересно бы его на origin/master попробовать.

Не знаете случаем что за ФПГА надо чтобы подобный набор RV64 с расширениями и пара UART влезли?

[vak]

Точно супервизор присутствует? Я не вижу буковки 's' в списке расширений.

$ /usr/sbin/hwinfo --short
cpu:                                                            
        rv64imafdcvu

По FPGA с моим ограниченным опытом трудно оценить, но сдаётся, тут потребуется чип самого максимального размера, за тыщи баксов.

[ivanrubilo]

Это я неправильно назвал, в общем та штука чтобы были привилегированный для ядра и обычный для юзерспейса режимы, а то обычно в микроконтроллерных вариантах там один только.

[vak]

А, это называется "User mode implemented". Обозначается буквой U - бит 20 регистра misa.

Между прочим, разделение на Machine mode и User mode имеется и в микроконтроллере ESP32-C3. Вот страничка из даташита. Обратите внимание: бит U в регистре misa установлен в 1.