RISC-V AI 开发：D1 开机入门

Jinwen Zhou 创作于 2022/11/03

Corrector: TinyCorrect v0.1-rc3 - [pangu epw] Author: Jinwen Zhou zhoujwtony@163.com Date: 2022/08/09 Revisor: Falcon falcon@tinylab.org Project: RISC-V Linux 内核剖析 Sponsor: PLCT Lab, ISCAS

本文介绍 D1 开发板应用开发的软硬件准备工作。

编译环境

根据官方 SDK 环境建议，Tina Linux SDK 是在 Ubuntu14.04 开发测试的，因此推荐使用 Ubuntu 14.04 主机环境进行源码编译，Ubuntu 16、18、20 等版本也可以支持，但是可能需要开发者另外配置一些包。本文采用 VirtualBox 安装 Ubuntu14.04，相关配置建议参考官方文档：

内存大小设置：建议大于 2GB
虚拟硬盘大小设置：建议至少设置 50GB（SDK 所需较大空间）
安装好 Ubuntu14.04 虚拟机环境后，建议不要在线升级 Ubuntu 版本

安装增强功能，包含共享剪贴板，共享文件夹，自动调节屏幕大小等功能，比较方便：

点击虚拟机界面上面菜单栏的【设备】–【安装增强功能】。然后可以看到在虚拟机的光驱中自动加载了增强 iso 的文件（VBoxGuestAdditions.iso），点击『Run』运行按钮。接着按虚拟机所指引步骤进行即可。

Ubuntu 环境配置

用以下命令安装一些必要的包：

sudo apt-get update

sudo apt-get install build-essential subversion git-core libncurses5-dev zlib1g-dev gawk flex quilt libssl-dev xsltproc libxml-parser-perl mercurial bzr ecj cvs unzip lib32z1 lib32z1-dev lib32stdc++6 libstdc++6 -y

为了提高下载速度，官方建议将 Ubuntu 下 /etc/apt/sources.list 的内容全部替换成如下内容（修改需 sudo 获取权限）：

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ trusty main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ trusty main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ trusty-updates main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ trusty-updates main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ trusty-backports main restricted
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ trusty-backports main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ trusty-security main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ trusty-security main restricted universe multiverse

SDK 下载与配置

直接参考官方文档：源码下载。

官方提供的 SDK 除了可配置编译系统外，还包含了已适配的各种工具链及软件包，方便开发人员使用。

在 Tina Linux SDK 中有完整的编译工具链，路径如下： tina/prebuilt/gcc/linux-x86/riscv/toolchain-thead-glibc/riscv64-glibc-gcc-thead_20200702

将编译工具路径设置为全局变量：

vim ~/.bashrc 命令打开 bashrc 文件，输入：

export PATH=/prebuilt/gcc/linux-x86/riscv/toolchain-thead-glibc/riscv64-glibc-gcc-thead_20200702/bin/:$PATH

然后输入 source ~/.bashrc 使之生效。

D1 系统的烧写

本文推荐的的是全志原厂提供的固件，无需编译，可直接烧录。经测试，也可以正常运行后续要用到的 ncnn 框架和摄像头测试程序。

在本次实验过程中，也尝试了另外两种方式，但是都以失败告终，请勿浪费时间尝试。具体问题如下：

通过 Tina Linux SDK 编译
烧写和编译方法参照：烧写编译方法
该系统需要自己编译，但该镜像执行后续需要的 ncnn 程序时会发生非法指令错误，根据 ncnn 作者所说，在执行 vgg16 这类大型模型在内存不足时会发生 segmentation fault，是 D1 开发板硬件条件不够，不管即可。
Debian by Sipeed
此方案需要将系统镜像烧录到 SD 卡中。有 SD 卡插入时，D1 会优先启动 SD 卡中的系统。
该系统优点是可直接下载固件进行烧录，可以用 apt 命令下载软件，可在板子上直接编译运行程序，同时也支持 ncnn 框架；但是在运行摄像头采图 demo 时会出错，换成 Tina 系统没问题，在 Ubuntu 的 PC 上执行也没有问题。目前看来是该系统对摄像头驱动支持的问题。

烧录需要下载全志制卡工具 PhoenixCard.zip，解压并打开使用。下载地址：PhoenixCard 下载，使用该系统的 SD 卡内存推荐用 32G 以上的，使用 16G 的 SD 卡会出现烧录后系统无法启动的问题。

Helloworld 程序测试

hello_world.c 文件：

#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("Hello NeZha\n");
    return 0;
}

编译文件
编译命令：
```
riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -o hello_word hello_world.c
```
编译完成后会在当前文件夹生成名为 hello_word 文件，这个就是可以在开发板上运行的可执行文件。
开发板上电
分别用一根 USB 线和一根串口线连接电脑的 USB 端口，如图所示：
然后，可以选择一款自己熟悉的串口客户端，这里选择 xshell，它拥有图形化界面，操作简单。
xshell 仅需通过 “文件->新建->设置协议 SERIAL” 选择对应的端口即可通过串口登录查看系统。
Linux 用户可以选择 minicom。
文件上传到开发板
首先下载 ADB 工具，在研发生产工具找到下载链接，安装即可。
打开电脑 CMD，检查设备与电脑的连接情况，可以使用（ADB 工具是 Windows 下的工具，使用虚拟机编译的，编译文件还在虚拟机里，可以通过共享文件夹或者 ssh 把文件传给 Windows）：
```
adb devices
```
把电脑文件传给开发板：
```
adb push <电脑上的文件路径> <开发板上的目标路径>
adb push hello_word ./.    #.表示根目录
```
执行
上传成功后，就可以在 Tina 系统中的 /root 目录下就有 hello_word 文件。然后赋予它可执行权限，执行即可：
```
chmod +x hello_word
./hello_word
```