QEMUでベアメタルプログラミング

以下はQEMUメモ。

QEMUの起動と終了

QEMUを起動してターミナルにQEMUのモニタを表示させる→ 「q」または「quit」でQEMUを終了させる

code:sh

$ qemu-system-riscv32 -M virt -monitor stdio

QEMU 6.2.0 monitor - type 'help' for more information

(qemu)q

レジスタの値を確認

QEMUモニタ上で「info registers」でレジスタの値を確認

code:qemu

(qemu) info registers

pc 00000000

mhartid 00000000

mstatus 80006180

mstatush 00000000

mip 00000000

mie 00000008

mideleg 00000222

medeleg 0000b109

mtvec 80000528

stvec 00000000

mepc 00000000

sepc 00000000

mcause 00000001

scause 00000001

mtval 00000000

stval 00000000

mscratch 80018000

sscratch 00000000

satp 00000000

x0/zero 00000000 x1/ra 80007778 x2/sp 80017f30 x3/gp 00000000

x4/tp 80018000 x5/t0 00000001 x6/t1 0000000b x7/t2 00001000

x8/s0 80017f50 x9/s1 00000001 x10/a0 00000000 x11/a1 87000000

x12/a2 00000007 x13/a3 00000019 x14/a4 00000001 x15/a5 00000001

x16/a6 00000008 x17/a7 00000002 x18/s2 80006800 x19/s3 00000000

x20/s4 87000000 x21/s5 00000000 x22/s6 00000000 x23/s7 80014080

x24/s8 0000007f x25/s9 80014310 x26/s10 00000000 x27/s11 00000000

x28/t3 00000000 x29/t4 616d6569 x30/t5 000000fc x31/t6 00000000

ROM一覧を確認

code:qemu

(qemu) info roms

addr=0000000000001000 size=0x000028 mem=rom name="mrom.reset"

addr=0000000000001028 size=0x000018 mem=rom name="mrom.finfo"

addr=0000000080000000 size=0x013358 mem=ram name="/usr/local/Cellar/qemu/6.2.0/bin/../share/qemu/opensbi-riscv32-generic-fw_dynamic.bin"

addr=0000000087000000 size=0x100000 mem=ram name="fdt"

メモリマップを確認

code:qemu

(qemu) info mtree

address-space: memory

0000000000000000-ffffffffffffffff (prio 0, i/o): system

0000000000001000-000000000000ffff (prio 0, rom): riscv_virt_board.mrom

0000000000100000-0000000000100fff (prio 0, i/o): riscv.sifive.test

0000000000101000-0000000000101023 (prio 0, i/o): goldfish_rtc

0000000002000000-0000000002003fff (prio 0, i/o): riscv.aclint.swi

0000000002004000-000000000200bfff (prio 0, i/o): riscv.aclint.mtimer

0000000003000000-000000000300ffff (prio 0, i/o): gpex_ioport_window

0000000003000000-000000000300ffff (prio 0, i/o): gpex_ioport

000000000c000000-000000000c20ffff (prio 0, i/o): riscv.sifive.plic

0000000010000000-0000000010000007 (prio 0, i/o): serial

0000000010001000-00000000100011ff (prio 0, i/o): virtio-mmio

0000000010002000-00000000100021ff (prio 0, i/o): virtio-mmio

0000000010003000-00000000100031ff (prio 0, i/o): virtio-mmio

0000000010004000-00000000100041ff (prio 0, i/o): virtio-mmio

0000000010005000-00000000100051ff (prio 0, i/o): virtio-mmio

0000000010006000-00000000100061ff (prio 0, i/o): virtio-mmio

0000000010007000-00000000100071ff (prio 0, i/o): virtio-mmio

0000000010008000-00000000100081ff (prio 0, i/o): virtio-mmio

0000000010100000-0000000010100007 (prio 0, i/o): fwcfg.data

0000000010100008-0000000010100009 (prio 0, i/o): fwcfg.ctl

0000000010100010-0000000010100017 (prio 0, i/o): fwcfg.dma

0000000020000000-0000000021ffffff (prio 0, romd): virt.flash0

0000000022000000-0000000023ffffff (prio 0, romd): virt.flash1

0000000030000000-000000003fffffff (prio 0, i/o): alias pcie-ecam @pcie-mmcfg-mmio 0000000000000000-000000000fffffff

0000000040000000-000000007fffffff (prio 0, i/o): alias pcie-mmio @gpex_mmio_window 0000000040000000-000000007fffffff

0000000080000000-0000000087ffffff (prio 0, ram): riscv_virt_board.ram

0000000300000000-00000003ffffffff (prio 0, i/o): alias pcie-mmio-high @gpex_mmio_window 0000000300000000-00000003ffffffff

address-space: I/O

0000000000000000-000000000000ffff (prio 0, i/o): io

（省略）

Virt MemMap

code:c

static const MemMapEntry virt_memmap[] = {

};

QEMUの詳細トレースの出しかたが便利そう。

-d in_asm：実行したアセンブリコードを出力する。

-d cpu：CPUのレジスタ一覧を表示する。

-d guest_errors : ゲストOSのエラーを出力