doc/board/sifive/fu540.rst

   1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2
   3 HiFive Unleashed
   4 ================
   5
   6 FU540-C000 RISC-V SoC
   7 ---------------------
   8 The FU540-C000 is the world’s first 4+1 64-bit RISC-V SoC from SiFive.
   9
  10 The HiFive Unleashed development platform is based on FU540-C000 and capable
  11 of running Linux.
  12
  13 Mainline support
  14 ----------------
  15 The support for following drivers are already enabled:
  16
  17 1. SiFive UART Driver.
  18 2. SiFive PRCI Driver for clock.
  19 3. Cadence MACB ethernet driver for networking support.
  20 4. SiFive SPI Driver.
  21 5. MMC SPI Driver for MMC/SD support.
  22
  23 TODO:
  24
  25 1. U-Boot expects the serial console device entry to be present under /chosen
  26    DT node. Without a serial console U-Boot will panic. Example:
  27
  28 .. code-block:: none
  29
  30    chosen {
  31         stdout-path = "/soc/serial@10010000:115200";
  32    };
  33
  34 Building
  35 --------
  36
  37 1. Add the RISC-V toolchain to your PATH.
  38 2. Setup ARCH & cross compilation enviornment variable:
  39
  40 .. code-block:: none
  41
  42    export ARCH=riscv
  43    export CROSS_COMPILE=<riscv64 toolchain prefix>
  44
  45 3. make sifive_fu540_defconfig
  46 4. make
  47
  48 Flashing
  49 --------
  50
  51 The current U-Boot port is supported in S-mode only and loaded from DRAM.
  52
  53 A prior stage M-mode firmware/bootloader (e.g OpenSBI) is required to
  54 boot the u-boot.bin in S-mode and provide M-mode runtime services.
  55
  56 Currently, the u-boot.bin is used as a payload of the OpenSBI FW_PAYLOAD
  57 firmware. We need to compile OpenSBI with below command:
  58
  59 .. code-block:: none
  60
  61     make PLATFORM=sifive/fu540 FW_PAYLOAD_PATH=<path to u-boot.bin> FW_PAYLOAD_FDT_PATH=<path to hifive-unleashed-a00.dtb from Linux>
  62
  63 (Note: Prefer hifive-unleashed-a00.dtb from Linux-5.3 or higher)
  64 (Note: Linux-5.2 is also fine but it does not have ethernet DT node)
  65
  66 More detailed description of steps required to build FW_PAYLOAD firmware
  67 is beyond the scope of this document. Please refer OpenSBI documenation.
  68 (Note: OpenSBI git repo is at https://github.com/riscv/opensbi.git)
  69
  70 Once the prior stage firmware/bootloader binary is generated, it should be
  71 copied to the first partition of the sdcard.
  72
  73 .. code-block:: none
  74
  75     sudo dd if=<prior_stage_firmware_binary> of=/dev/disk2s1 bs=1024
  76
  77 Booting
  78 -------
  79 Once you plugin the sdcard and power up, you should see the U-Boot prompt.
  80
  81 Sample boot log from HiFive Unleashed board
  82 -------------------------------------------
  83
  84 .. code-block:: none
  85
  86    U-Boot 2019.07-00024-g350ff02f5b (Jul 22 2019 - 11:45:02 +0530)
  87
  88    CPU:   rv64imafdc
  89    Model: SiFive HiFive Unleashed A00
  90    DRAM:  8 GiB
  91    MMC:   spi@10050000:mmc@0: 0
  92    In:    serial@10010000
  93    Out:   serial@10010000
  94    Err:   serial@10010000
  95    Net:   eth0: ethernet@10090000
  96    Hit any key to stop autoboot:  0
  97    => version
  98    U-Boot 2019.07-00024-g350ff02f5b (Jul 22 2019 - 11:45:02 +0530)
  99
 100    riscv64-linux-gcc.br_real (Buildroot 2018.11-rc2-00003-ga0787e9) 8.2.0
 101    GNU ld (GNU Binutils) 2.31.1
 102    => mmc info
 103    Device: spi@10050000:mmc@0
 104    Manufacturer ID: 3
 105    OEM: 5344
 106    Name: SU08G
 107    Bus Speed: 20000000
 108    Mode: SD Legacy
 109    Rd Block Len: 512
 110    SD version 2.0
 111    High Capacity: Yes
 112    Capacity: 7.4 GiB
 113    Bus Width: 1-bit
 114    Erase Group Size: 512 Bytes
 115    => mmc part
 116
 117    Partition Map for MMC device 0  --   Partition Type: EFI
 118
 119    Part    Start LBA       End LBA         Name
 120            Attributes
 121            Type GUID
 122            Partition GUID
 123      1     0x00000800      0x000107ff      "bootloader"
 124            attrs:  0x0000000000000000
 125            type:   2e54b353-1271-4842-806f-e436d6af6985
 126            guid:   393bbd36-7111-491c-9869-ce24008f6403
 127      2     0x00040800      0x00ecdfde      ""
 128            attrs:  0x0000000000000000
 129            type:   0fc63daf-8483-4772-8e79-3d69d8477de4
 130            guid:   7fc9a949-5480-48c7-b623-04923080757f
 131
 132 Now you can configure your networking, tftp server and use tftp boot method to
 133 load uImage.
 134
 135 .. code-block:: none
 136
 137    => setenv ipaddr 10.206.7.133
 138    => setenv netmask 255.255.252.0
 139    => setenv serverip 10.206.4.143
 140    => setenv gateway 10.206.4.1
 141    => tftpboot ${kernel_addr_r} /sifive/fu540/Image
 142    ethernet@10090000: PHY present at 0
 143    ethernet@10090000: Starting autonegotiation...
 144    ethernet@10090000: Autonegotiation complete
 145    ethernet@10090000: link up, 1000Mbps full-duplex (lpa: 0x3c00)
 146    Using ethernet@10090000 device
 147    TFTP from server 10.206.4.143; our IP address is 10.206.7.133
 148    Filename '/sifive/fu540/Image'.
 149    Load address: 0x84000000
 150    Loading: #################################################################
 151             #################################################################
 152             #################################################################
 153             #################################################################
 154             #################################################################
 155             #################################################################
 156             #################################################################
 157             #################################################################
 158             #################################################################
 159             #################################################################
 160             #################################################################
 161             #################################################################
 162             #################################################################
 163             #################################################################
 164             #################################################################
 165             #################################################################
 166             #################################################################
 167             #################################################################
 168             #################################################################
 169             #################################################################
 170             #################################################################
 171             #################################################################
 172             #################################################################
 173             #################################################################
 174             #################################################################
 175             #################################################################
 176             ##########################################
 177             1.2 MiB/s
 178    done
 179    Bytes transferred = 8867100 (874d1c hex)
 180    => tftpboot ${ramdisk_addr_r} /sifive/fu540/uRamdisk
 181    ethernet@10090000: PHY present at 0
 182    ethernet@10090000: Starting autonegotiation...
 183    ethernet@10090000: Autonegotiation complete
 184    ethernet@10090000: link up, 1000Mbps full-duplex (lpa: 0x3c00)
 185    Using ethernet@10090000 device
 186    TFTP from server 10.206.4.143; our IP address is 10.206.7.133
 187    Filename '/sifive/fu540/uRamdisk'.
 188    Load address: 0x88300000
 189    Loading: #################################################################
 190             #################################################################
 191             #################################################################
 192             #################################################################
 193             #################################################################
 194             #################################################################
 195             #################################################################
 196             ##############
 197             418.9 KiB/s
 198    done
 199    Bytes transferred = 2398272 (249840 hex)
 200    => tftpboot ${fdt_addr_r} /sifive/fu540/hifive-unleashed-a00.dtb
 201    ethernet@10090000: PHY present at 0
 202    ethernet@10090000: Starting autonegotiation...
 203    ethernet@10090000: Autonegotiation complete
 204    ethernet@10090000: link up, 1000Mbps full-duplex (lpa: 0x7c00)
 205    Using ethernet@10090000 device
 206    TFTP from server 10.206.4.143; our IP address is 10.206.7.133
 207    Filename '/sifive/fu540/hifive-unleashed-a00.dtb'.
 208    Load address: 0x88000000
 209    Loading: ##
 210             1000 Bytes/s
 211    done
 212    Bytes transferred = 5614 (15ee hex)
 213    => setenv bootargs "root=/dev/ram rw console=ttySIF0 ip=dhcp earlycon=sbi"
 214    => booti ${kernel_addr_r} ${ramdisk_addr_r} ${fdt_addr_r}
 215    ## Loading init Ramdisk from Legacy Image at 88300000 ...
 216       Image Name:   Linux RootFS
 217       Image Type:   RISC-V Linux RAMDisk Image (uncompressed)
 218       Data Size:    2398208 Bytes = 2.3 MiB
 219       Load Address: 00000000
 220       Entry Point:  00000000
 221       Verifying Checksum ... OK
 222    ## Flattened Device Tree blob at 88000000
 223       Booting using the fdt blob at 0x88000000
 224       Using Device Tree in place at 0000000088000000, end 00000000880045ed
 225
 226    Starting kernel ...
 227
 228    [    0.000000] OF: fdt: Ignoring memory range 0x80000000 - 0x80200000
 229    [    0.000000] Linux version 5.3.0-rc1-00003-g460ac558152f (anup@anup-lab-machine) (gcc version 8.2.0 (Buildroot 2018.11-rc2-00003-ga0787e9)) #6 SMP Mon Jul 22 10:01:01 IST 2019
 230    [    0.000000] earlycon: sbi0 at I/O port 0x0 (options '')
 231    [    0.000000] printk: bootconsole [sbi0] enabled
 232    [    0.000000] Initial ramdisk at: 0x(____ptrval____) (2398208 bytes)
 233    [    0.000000] Zone ranges:
 234    [    0.000000]   DMA32    [mem 0x0000000080200000-0x00000000ffffffff]
 235    [    0.000000]   Normal   [mem 0x0000000100000000-0x000000027fffffff]
 236    [    0.000000] Movable zone start for each node
 237    [    0.000000] Early memory node ranges
 238    [    0.000000]   node   0: [mem 0x0000000080200000-0x000000027fffffff]
 239    [    0.000000] Initmem setup node 0 [mem 0x0000000080200000-0x000000027fffffff]
 240    [    0.000000] software IO TLB: mapped [mem 0xfbfff000-0xfffff000] (64MB)
 241    [    0.000000] CPU with hartid=0 is not available
 242    [    0.000000] CPU with hartid=0 is not available
 243    [    0.000000] elf_hwcap is 0x112d
 244    [    0.000000] percpu: Embedded 18 pages/cpu s34584 r8192 d30952 u73728
 245    [    0.000000] Built 1 zonelists, mobility grouping on.  Total pages: 2067975
 246    [    0.000000] Kernel command line: root=/dev/ram rw console=ttySIF0 ip=dhcp earlycon=sbi
 247    [    0.000000] Dentry cache hash table entries: 1048576 (order: 11, 8388608 bytes, linear)
 248    [    0.000000] Inode-cache hash table entries: 524288 (order: 10, 4194304 bytes, linear)
 249    [    0.000000] Sorting __ex_table...
 250    [    0.000000] mem auto-init: stack:off, heap alloc:off, heap free:off
 251    [    0.000000] Memory: 8182308K/8386560K available (5916K kernel code, 368K rwdata, 1840K rodata, 213K init, 304K bss, 204252K reserved, 0K cma-reserved)
 252    [    0.000000] SLUB: HWalign=64, Order=0-3, MinObjects=0, CPUs=4, Nodes=1
 253    [    0.000000] rcu: Hierarchical RCU implementation.
 254    [    0.000000] rcu:     RCU restricting CPUs from NR_CPUS=8 to nr_cpu_ids=4.
 255    [    0.000000] rcu: RCU calculated value of scheduler-enlistment delay is 25 jiffies.
 256    [    0.000000] rcu: Adjusting geometry for rcu_fanout_leaf=16, nr_cpu_ids=4
 257    [    0.000000] NR_IRQS: 0, nr_irqs: 0, preallocated irqs: 0
 258    [    0.000000] plic: mapped 53 interrupts with 4 handlers for 9 contexts.
 259    [    0.000000] riscv_timer_init_dt: Registering clocksource cpuid [0] hartid [1]
 260    [    0.000000] clocksource: riscv_clocksource: mask: 0xffffffffffffffff max_cycles: 0x1d854df40, max_idle_ns: 3526361616960 ns
 261    [    0.000006] sched_clock: 64 bits at 1000kHz, resolution 1000ns, wraps every 2199023255500ns
 262    [    0.008559] Console: colour dummy device 80x25
 263    [    0.012989] Calibrating delay loop (skipped), value calculated using timer frequency.. 2.00 BogoMIPS (lpj=4000)
 264    [    0.023104] pid_max: default: 32768 minimum: 301
 265    [    0.028273] Mount-cache hash table entries: 16384 (order: 5, 131072 bytes, linear)
 266    [    0.035765] Mountpoint-cache hash table entries: 16384 (order: 5, 131072 bytes, linear)
 267    [    0.045307] rcu: Hierarchical SRCU implementation.
 268    [    0.049875] smp: Bringing up secondary CPUs ...
 269    [    0.055729] smp: Brought up 1 node, 4 CPUs
 270    [    0.060599] devtmpfs: initialized
 271    [    0.064819] random: get_random_u32 called from bucket_table_alloc.isra.10+0x4e/0x160 with crng_init=0
 272    [    0.073720] clocksource: jiffies: mask: 0xffffffff max_cycles: 0xffffffff, max_idle_ns: 7645041785100000 ns
 273    [    0.083176] futex hash table entries: 1024 (order: 4, 65536 bytes, linear)
 274    [    0.090721] NET: Registered protocol family 16
 275    [    0.106319] vgaarb: loaded
 276    [    0.108670] SCSI subsystem initialized
 277    [    0.112515] usbcore: registered new interface driver usbfs
 278    [    0.117758] usbcore: registered new interface driver hub
 279    [    0.123167] usbcore: registered new device driver usb
 280    [    0.128905] clocksource: Switched to clocksource riscv_clocksource
 281    [    0.141239] NET: Registered protocol family 2
 282    [    0.145506] tcp_listen_portaddr_hash hash table entries: 4096 (order: 4, 65536 bytes, linear)
 283    [    0.153754] TCP established hash table entries: 65536 (order: 7, 524288 bytes, linear)
 284    [    0.163466] TCP bind hash table entries: 65536 (order: 8, 1048576 bytes, linear)
 285    [    0.173468] TCP: Hash tables configured (established 65536 bind 65536)
 286    [    0.179739] UDP hash table entries: 4096 (order: 5, 131072 bytes, linear)
 287    [    0.186627] UDP-Lite hash table entries: 4096 (order: 5, 131072 bytes, linear)
 288    [    0.194117] NET: Registered protocol family 1
 289    [    0.198417] RPC: Registered named UNIX socket transport module.
 290    [    0.203887] RPC: Registered udp transport module.
 291    [    0.208664] RPC: Registered tcp transport module.
 292    [    0.213429] RPC: Registered tcp NFSv4.1 backchannel transport module.
 293    [    0.219944] PCI: CLS 0 bytes, default 64
 294    [    0.224170] Unpacking initramfs...
 295    [    0.262347] Freeing initrd memory: 2336K
 296    [    0.266531] workingset: timestamp_bits=62 max_order=21 bucket_order=0
 297    [    0.280406] NFS: Registering the id_resolver key type
 298    [    0.284798] Key type id_resolver registered
 299    [    0.289048] Key type id_legacy registered
 300    [    0.293114] nfs4filelayout_init: NFSv4 File Layout Driver Registering...
 301    [    0.300262] NET: Registered protocol family 38
 302    [    0.304432] Block layer SCSI generic (bsg) driver version 0.4 loaded (major 254)
 303    [    0.311862] io scheduler mq-deadline registered
 304    [    0.316461] io scheduler kyber registered
 305    [    0.356421] Serial: 8250/16550 driver, 4 ports, IRQ sharing disabled
 306    [    0.363004] 10010000.serial: ttySIF0 at MMIO 0x10010000 (irq = 4, base_baud = 0) is a SiFive UART v0
 307    [    0.371468] printk: console [ttySIF0] enabled
 308    [    0.371468] printk: console [ttySIF0] enabled
 309    [    0.380223] printk: bootconsole [sbi0] disabled
 310    [    0.380223] printk: bootconsole [sbi0] disabled
 311    [    0.389589] 10011000.serial: ttySIF1 at MMIO 0x10011000 (irq = 1, base_baud = 0) is a SiFive UART v0
 312    [    0.398680] [drm] radeon kernel modesetting enabled.
 313    [    0.412395] loop: module loaded
 314    [    0.415214] sifive_spi 10040000.spi: mapped; irq=3, cs=1
 315    [    0.420628] sifive_spi 10050000.spi: mapped; irq=5, cs=1
 316    [    0.425897] libphy: Fixed MDIO Bus: probed
 317    [    0.429964] macb 10090000.ethernet: Registered clk switch 'sifive-gemgxl-mgmt'
 318    [    0.436743] macb: GEM doesn't support hardware ptp.
 319    [    0.441621] libphy: MACB_mii_bus: probed
 320    [    0.601316] Microsemi VSC8541 SyncE 10090000.ethernet-ffffffff:00: attached PHY driver [Microsemi VSC8541 SyncE] (mii_bus:phy_addr=10090000.ethernet-ffffffff:00, irq=POLL)
 321    [    0.615857] macb 10090000.ethernet eth0: Cadence GEM rev 0x10070109 at 0x10090000 irq 6 (70:b3:d5:92:f2:f3)
 322    [    0.625634] e1000e: Intel(R) PRO/1000 Network Driver - 3.2.6-k
 323    [    0.631381] e1000e: Copyright(c) 1999 - 2015 Intel Corporation.
 324    [    0.637382] ehci_hcd: USB 2.0 'Enhanced' Host Controller (EHCI) Driver
 325    [    0.643799] ehci-pci: EHCI PCI platform driver
 326    [    0.648261] ehci-platform: EHCI generic platform driver
 327    [    0.653497] ohci_hcd: USB 1.1 'Open' Host Controller (OHCI) Driver
 328    [    0.659599] ohci-pci: OHCI PCI platform driver
 329    [    0.664055] ohci-platform: OHCI generic platform driver
 330    [    0.669448] usbcore: registered new interface driver uas
 331    [    0.674575] usbcore: registered new interface driver usb-storage
 332    [    0.680642] mousedev: PS/2 mouse device common for all mice
 333    [    0.709493] mmc_spi spi1.0: SD/MMC host mmc0, no DMA, no WP, no poweroff, cd polling
 334    [    0.716615] usbcore: registered new interface driver usbhid
 335    [    0.722023] usbhid: USB HID core driver
 336    [    0.726738] NET: Registered protocol family 10
 337    [    0.731359] Segment Routing with IPv6
 338    [    0.734332] sit: IPv6, IPv4 and MPLS over IPv4 tunneling driver
 339    [    0.740687] NET: Registered protocol family 17
 340    [    0.744660] Key type dns_resolver registered
 341    [    0.806775] mmc0: host does not support reading read-only switch, assuming write-enable
 342    [    0.814020] mmc0: new SDHC card on SPI
 343    [    0.820137] mmcblk0: mmc0:0000 SU08G 7.40 GiB
 344    [    0.850220]  mmcblk0: p1 p2
 345    [    3.821524] macb 10090000.ethernet eth0: link up (1000/Full)
 346    [    3.828938] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): eth0: link becomes ready
 347    [    3.848919] Sending DHCP requests .., OK
 348    [    6.252076] IP-Config: Got DHCP answer from 10.206.4.1, my address is 10.206.7.133
 349    [    6.259624] IP-Config: Complete:
 350    [    6.262831]      device=eth0, hwaddr=70:b3:d5:92:f2:f3, ipaddr=10.206.7.133, mask=255.255.252.0, gw=10.206.4.1
 351    [    6.272809]      host=dhcp-10-206-7-133, domain=sdcorp.global.sandisk.com, nis-domain=(none)
 352    [    6.281228]      bootserver=10.206.126.11, rootserver=10.206.126.11, rootpath=
 353    [    6.281232]      nameserver0=10.86.1.1, nameserver1=10.86.2.1
 354    [    6.294179]      ntpserver0=10.86.1.1, ntpserver1=10.86.2.1
 355    [    6.301026] Freeing unused kernel memory: 212K
 356    [    6.304683] This architecture does not have kernel memory protection.
 357    [    6.311121] Run /init as init process
 358               _  _
 359              | ||_|
 360              | | _ ____  _   _  _  _
 361              | || |  _ \| | | |\ \/ /
 362              | || | | | | |_| |/    \
 363              |_||_|_| |_|\____|\_/\_/
 364
 365                   Busybox Rootfs
 366
 367    Please press Enter to activate this console.
 368    / #