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 CROSS_COMPILE=<riscv64 toolchain prefix>
  43
  44 3. make sifive_fu540_defconfig
  45 4. make
  46
  47 Flashing
  48 --------
  49
  50 The current U-Boot port is supported in S-mode only and loaded from DRAM.
  51
  52 A prior stage M-mode firmware/bootloader (e.g OpenSBI) is required to
  53 boot the u-boot.bin in S-mode and provide M-mode runtime services.
  54
  55 Currently, the u-boot.bin is used as a payload of the OpenSBI FW_PAYLOAD
  56 firmware. We need to compile OpenSBI with below command:
  57
  58 .. code-block:: none
  59
  60 make PLATFORM=sifive/fu540 FW_PAYLOAD_PATH=<path to u-boot-dtb.bin>
  61
  62 More detailed description of steps required to build FW_PAYLOAD firmware
  63 is beyond the scope of this document. Please refer OpenSBI documenation.
  64 (Note: OpenSBI git repo is at https://github.com/riscv/opensbi.git)
  65
  66 Once the prior stage firmware/bootloader binary is generated, it should be
  67 copied to the first partition of the sdcard.
  68
  69 .. code-block:: none
  70
  71     sudo dd if=<prior_stage_firmware_binary> of=/dev/disk2s1 bs=1024
  72
  73 Booting
  74 -------
  75 Once you plugin the sdcard and power up, you should see the U-Boot prompt.
  76
  77 Sample boot log from HiFive Unleashed board
  78 -------------------------------------------
  79
  80 .. code-block:: none
  81
  82    U-Boot 2019.07-00024-g350ff02f5b (Jul 22 2019 - 11:45:02 +0530)
  83
  84    CPU:   rv64imafdc
  85    Model: SiFive HiFive Unleashed A00
  86    DRAM:  8 GiB
  87    MMC:   spi@10050000:mmc@0: 0
  88    In:    serial@10010000
  89    Out:   serial@10010000
  90    Err:   serial@10010000
  91    Net:   eth0: ethernet@10090000
  92    Hit any key to stop autoboot:  0
  93    => version
  94    U-Boot 2019.07-00024-g350ff02f5b (Jul 22 2019 - 11:45:02 +0530)
  95
  96    riscv64-linux-gcc.br_real (Buildroot 2018.11-rc2-00003-ga0787e9) 8.2.0
  97    GNU ld (GNU Binutils) 2.31.1
  98    => mmc info
  99    Device: spi@10050000:mmc@0
 100    Manufacturer ID: 3
 101    OEM: 5344
 102    Name: SU08G
 103    Bus Speed: 20000000
 104    Mode: SD Legacy
 105    Rd Block Len: 512
 106    SD version 2.0
 107    High Capacity: Yes
 108    Capacity: 7.4 GiB
 109    Bus Width: 1-bit
 110    Erase Group Size: 512 Bytes
 111    => mmc part
 112
 113    Partition Map for MMC device 0  --   Partition Type: EFI
 114
 115    Part    Start LBA       End LBA         Name
 116            Attributes
 117            Type GUID
 118            Partition GUID
 119      1     0x00000800      0x000107ff      "bootloader"
 120            attrs:  0x0000000000000000
 121            type:   2e54b353-1271-4842-806f-e436d6af6985
 122            guid:   393bbd36-7111-491c-9869-ce24008f6403
 123      2     0x00040800      0x00ecdfde      ""
 124            attrs:  0x0000000000000000
 125            type:   0fc63daf-8483-4772-8e79-3d69d8477de4
 126            guid:   7fc9a949-5480-48c7-b623-04923080757f
 127
 128 Now you can configure your networking, tftp server and use tftp boot method to
 129 load uImage.
 130
 131 .. code-block:: none
 132
 133    => setenv ipaddr 10.206.7.133
 134    => setenv netmask 255.255.252.0
 135    => setenv serverip 10.206.4.143
 136    => setenv gateway 10.206.4.1
 137
 138 If you want to use a flat kernel image such as Image file
 139
 140 .. code-block:: none
 141
 142    => tftpboot ${kernel_addr_r} /sifive/fu540/Image
 143    ethernet@10090000: PHY present at 0
 144    ethernet@10090000: Starting autonegotiation...
 145    ethernet@10090000: Autonegotiation complete
 146    ethernet@10090000: link up, 1000Mbps full-duplex (lpa: 0x3c00)
 147    Using ethernet@10090000 device
 148    TFTP from server 10.206.4.143; our IP address is 10.206.7.133
 149    Filename '/sifive/fu540/Image'.
 150    Load address: 0x84000000
 151    Loading: #################################################################
 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             ##########################################
 178             1.2 MiB/s
 179    done
 180    Bytes transferred = 8867100 (874d1c hex)
 181
 182 Or if you want to use a compressed kernel image file such as Image.gz
 183
 184 .. code-block:: none
 185
 186    => tftpboot ${kernel_addr_r} /sifive/fu540/Image.gz
 187    ethernet@10090000: PHY present at 0
 188    ethernet@10090000: Starting autonegotiation...
 189    ethernet@10090000: Autonegotiation complete
 190    ethernet@10090000: link up, 1000Mbps full-duplex (lpa: 0x3c00)
 191    Using ethernet@10090000 device
 192    TFTP from server 10.206.4.143; our IP address is 10.206.7.133
 193    Filename '/sifive/fu540/Image.gz'.
 194    Load address: 0x84000000
 195    Loading: #################################################################
 196             #################################################################
 197             #################################################################
 198             #################################################################
 199             #################################################################
 200             #################################################################
 201             #################################################################
 202             #################################################################
 203             #################################################################
 204             #################################################################
 205             #################################################################
 206             #################################################################
 207             #################################################################
 208             #################################################################
 209             #################################################################
 210             #################################################################
 211             #################################################################
 212             #################################################################
 213             #################################################################
 214             #################################################################
 215             #################################################################
 216             #################################################################
 217             #################################################################
 218             #################################################################
 219             #################################################################
 220             #################################################################
 221             ##########################################
 222             1.2 MiB/s
 223    done
 224    Bytes transferred = 4809458 (4962f2 hex)
 225    =>setenv kernel_comp_addr_r 0x90000000
 226    =>setenv kernel_comp_size 0x500000
 227
 228 By this time, correct kernel image is loaded and required enviornment variables
 229 are set. You can proceed to load the ramdisk and device tree from the tftp server
 230 as well.
 231
 232 .. code-block:: none
 233
 234    => tftpboot ${ramdisk_addr_r} /sifive/fu540/uRamdisk
 235    ethernet@10090000: PHY present at 0
 236    ethernet@10090000: Starting autonegotiation...
 237    ethernet@10090000: Autonegotiation complete
 238    ethernet@10090000: link up, 1000Mbps full-duplex (lpa: 0x3c00)
 239    Using ethernet@10090000 device
 240    TFTP from server 10.206.4.143; our IP address is 10.206.7.133
 241    Filename '/sifive/fu540/uRamdisk'.
 242    Load address: 0x88300000
 243    Loading: #################################################################
 244             #################################################################
 245             #################################################################
 246             #################################################################
 247             #################################################################
 248             #################################################################
 249             #################################################################
 250             ##############
 251             418.9 KiB/s
 252    done
 253    Bytes transferred = 2398272 (249840 hex)
 254    => tftpboot ${fdt_addr_r} /sifive/fu540/hifive-unleashed-a00.dtb
 255    ethernet@10090000: PHY present at 0
 256    ethernet@10090000: Starting autonegotiation...
 257    ethernet@10090000: Autonegotiation complete
 258    ethernet@10090000: link up, 1000Mbps full-duplex (lpa: 0x7c00)
 259    Using ethernet@10090000 device
 260    TFTP from server 10.206.4.143; our IP address is 10.206.7.133
 261    Filename '/sifive/fu540/hifive-unleashed-a00.dtb'.
 262    Load address: 0x88000000
 263    Loading: ##
 264             1000 Bytes/s
 265    done
 266    Bytes transferred = 5614 (15ee hex)
 267    => setenv bootargs "root=/dev/ram rw console=ttySIF0 ip=dhcp earlycon=sbi"
 268    => booti ${kernel_addr_r} ${ramdisk_addr_r} ${fdt_addr_r}
 269    ## Loading init Ramdisk from Legacy Image at 88300000 ...
 270       Image Name:   Linux RootFS
 271       Image Type:   RISC-V Linux RAMDisk Image (uncompressed)
 272       Data Size:    2398208 Bytes = 2.3 MiB
 273       Load Address: 00000000
 274       Entry Point:  00000000
 275       Verifying Checksum ... OK
 276    ## Flattened Device Tree blob at 88000000
 277       Booting using the fdt blob at 0x88000000
 278       Using Device Tree in place at 0000000088000000, end 00000000880045ed
 279
 280    Starting kernel ...
 281
 282    [    0.000000] OF: fdt: Ignoring memory range 0x80000000 - 0x80200000
 283    [    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
 284    [    0.000000] earlycon: sbi0 at I/O port 0x0 (options '')
 285    [    0.000000] printk: bootconsole [sbi0] enabled
 286    [    0.000000] Initial ramdisk at: 0x(____ptrval____) (2398208 bytes)
 287    [    0.000000] Zone ranges:
 288    [    0.000000]   DMA32    [mem 0x0000000080200000-0x00000000ffffffff]
 289    [    0.000000]   Normal   [mem 0x0000000100000000-0x000000027fffffff]
 290    [    0.000000] Movable zone start for each node
 291    [    0.000000] Early memory node ranges
 292    [    0.000000]   node   0: [mem 0x0000000080200000-0x000000027fffffff]
 293    [    0.000000] Initmem setup node 0 [mem 0x0000000080200000-0x000000027fffffff]
 294    [    0.000000] software IO TLB: mapped [mem 0xfbfff000-0xfffff000] (64MB)
 295    [    0.000000] CPU with hartid=0 is not available
 296    [    0.000000] CPU with hartid=0 is not available
 297    [    0.000000] elf_hwcap is 0x112d
 298    [    0.000000] percpu: Embedded 18 pages/cpu s34584 r8192 d30952 u73728
 299    [    0.000000] Built 1 zonelists, mobility grouping on.  Total pages: 2067975
 300    [    0.000000] Kernel command line: root=/dev/ram rw console=ttySIF0 ip=dhcp earlycon=sbi
 301    [    0.000000] Dentry cache hash table entries: 1048576 (order: 11, 8388608 bytes, linear)
 302    [    0.000000] Inode-cache hash table entries: 524288 (order: 10, 4194304 bytes, linear)
 303    [    0.000000] Sorting __ex_table...
 304    [    0.000000] mem auto-init: stack:off, heap alloc:off, heap free:off
 305    [    0.000000] Memory: 8182308K/8386560K available (5916K kernel code, 368K rwdata, 1840K rodata, 213K init, 304K bss, 204252K reserved, 0K cma-reserved)
 306    [    0.000000] SLUB: HWalign=64, Order=0-3, MinObjects=0, CPUs=4, Nodes=1
 307    [    0.000000] rcu: Hierarchical RCU implementation.
 308    [    0.000000] rcu:     RCU restricting CPUs from NR_CPUS=8 to nr_cpu_ids=4.
 309    [    0.000000] rcu: RCU calculated value of scheduler-enlistment delay is 25 jiffies.
 310    [    0.000000] rcu: Adjusting geometry for rcu_fanout_leaf=16, nr_cpu_ids=4
 311    [    0.000000] NR_IRQS: 0, nr_irqs: 0, preallocated irqs: 0
 312    [    0.000000] plic: mapped 53 interrupts with 4 handlers for 9 contexts.
 313    [    0.000000] riscv_timer_init_dt: Registering clocksource cpuid [0] hartid [1]
 314    [    0.000000] clocksource: riscv_clocksource: mask: 0xffffffffffffffff max_cycles: 0x1d854df40, max_idle_ns: 3526361616960 ns
 315    [    0.000006] sched_clock: 64 bits at 1000kHz, resolution 1000ns, wraps every 2199023255500ns
 316    [    0.008559] Console: colour dummy device 80x25
 317    [    0.012989] Calibrating delay loop (skipped), value calculated using timer frequency.. 2.00 BogoMIPS (lpj=4000)
 318    [    0.023104] pid_max: default: 32768 minimum: 301
 319    [    0.028273] Mount-cache hash table entries: 16384 (order: 5, 131072 bytes, linear)
 320    [    0.035765] Mountpoint-cache hash table entries: 16384 (order: 5, 131072 bytes, linear)
 321    [    0.045307] rcu: Hierarchical SRCU implementation.
 322    [    0.049875] smp: Bringing up secondary CPUs ...
 323    [    0.055729] smp: Brought up 1 node, 4 CPUs
 324    [    0.060599] devtmpfs: initialized
 325    [    0.064819] random: get_random_u32 called from bucket_table_alloc.isra.10+0x4e/0x160 with crng_init=0
 326    [    0.073720] clocksource: jiffies: mask: 0xffffffff max_cycles: 0xffffffff, max_idle_ns: 7645041785100000 ns
 327    [    0.083176] futex hash table entries: 1024 (order: 4, 65536 bytes, linear)
 328    [    0.090721] NET: Registered protocol family 16
 329    [    0.106319] vgaarb: loaded
 330    [    0.108670] SCSI subsystem initialized
 331    [    0.112515] usbcore: registered new interface driver usbfs
 332    [    0.117758] usbcore: registered new interface driver hub
 333    [    0.123167] usbcore: registered new device driver usb
 334    [    0.128905] clocksource: Switched to clocksource riscv_clocksource
 335    [    0.141239] NET: Registered protocol family 2
 336    [    0.145506] tcp_listen_portaddr_hash hash table entries: 4096 (order: 4, 65536 bytes, linear)
 337    [    0.153754] TCP established hash table entries: 65536 (order: 7, 524288 bytes, linear)
 338    [    0.163466] TCP bind hash table entries: 65536 (order: 8, 1048576 bytes, linear)
 339    [    0.173468] TCP: Hash tables configured (established 65536 bind 65536)
 340    [    0.179739] UDP hash table entries: 4096 (order: 5, 131072 bytes, linear)
 341    [    0.186627] UDP-Lite hash table entries: 4096 (order: 5, 131072 bytes, linear)
 342    [    0.194117] NET: Registered protocol family 1
 343    [    0.198417] RPC: Registered named UNIX socket transport module.
 344    [    0.203887] RPC: Registered udp transport module.
 345    [    0.208664] RPC: Registered tcp transport module.
 346    [    0.213429] RPC: Registered tcp NFSv4.1 backchannel transport module.
 347    [    0.219944] PCI: CLS 0 bytes, default 64
 348    [    0.224170] Unpacking initramfs...
 349    [    0.262347] Freeing initrd memory: 2336K
 350    [    0.266531] workingset: timestamp_bits=62 max_order=21 bucket_order=0
 351    [    0.280406] NFS: Registering the id_resolver key type
 352    [    0.284798] Key type id_resolver registered
 353    [    0.289048] Key type id_legacy registered
 354    [    0.293114] nfs4filelayout_init: NFSv4 File Layout Driver Registering...
 355    [    0.300262] NET: Registered protocol family 38
 356    [    0.304432] Block layer SCSI generic (bsg) driver version 0.4 loaded (major 254)
 357    [    0.311862] io scheduler mq-deadline registered
 358    [    0.316461] io scheduler kyber registered
 359    [    0.356421] Serial: 8250/16550 driver, 4 ports, IRQ sharing disabled
 360    [    0.363004] 10010000.serial: ttySIF0 at MMIO 0x10010000 (irq = 4, base_baud = 0) is a SiFive UART v0
 361    [    0.371468] printk: console [ttySIF0] enabled
 362    [    0.371468] printk: console [ttySIF0] enabled
 363    [    0.380223] printk: bootconsole [sbi0] disabled
 364    [    0.380223] printk: bootconsole [sbi0] disabled
 365    [    0.389589] 10011000.serial: ttySIF1 at MMIO 0x10011000 (irq = 1, base_baud = 0) is a SiFive UART v0
 366    [    0.398680] [drm] radeon kernel modesetting enabled.
 367    [    0.412395] loop: module loaded
 368    [    0.415214] sifive_spi 10040000.spi: mapped; irq=3, cs=1
 369    [    0.420628] sifive_spi 10050000.spi: mapped; irq=5, cs=1
 370    [    0.425897] libphy: Fixed MDIO Bus: probed
 371    [    0.429964] macb 10090000.ethernet: Registered clk switch 'sifive-gemgxl-mgmt'
 372    [    0.436743] macb: GEM doesn't support hardware ptp.
 373    [    0.441621] libphy: MACB_mii_bus: probed
 374    [    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)
 375    [    0.615857] macb 10090000.ethernet eth0: Cadence GEM rev 0x10070109 at 0x10090000 irq 6 (70:b3:d5:92:f2:f3)
 376    [    0.625634] e1000e: Intel(R) PRO/1000 Network Driver - 3.2.6-k
 377    [    0.631381] e1000e: Copyright(c) 1999 - 2015 Intel Corporation.
 378    [    0.637382] ehci_hcd: USB 2.0 'Enhanced' Host Controller (EHCI) Driver
 379    [    0.643799] ehci-pci: EHCI PCI platform driver
 380    [    0.648261] ehci-platform: EHCI generic platform driver
 381    [    0.653497] ohci_hcd: USB 1.1 'Open' Host Controller (OHCI) Driver
 382    [    0.659599] ohci-pci: OHCI PCI platform driver
 383    [    0.664055] ohci-platform: OHCI generic platform driver
 384    [    0.669448] usbcore: registered new interface driver uas
 385    [    0.674575] usbcore: registered new interface driver usb-storage
 386    [    0.680642] mousedev: PS/2 mouse device common for all mice
 387    [    0.709493] mmc_spi spi1.0: SD/MMC host mmc0, no DMA, no WP, no poweroff, cd polling
 388    [    0.716615] usbcore: registered new interface driver usbhid
 389    [    0.722023] usbhid: USB HID core driver
 390    [    0.726738] NET: Registered protocol family 10
 391    [    0.731359] Segment Routing with IPv6
 392    [    0.734332] sit: IPv6, IPv4 and MPLS over IPv4 tunneling driver
 393    [    0.740687] NET: Registered protocol family 17
 394    [    0.744660] Key type dns_resolver registered
 395    [    0.806775] mmc0: host does not support reading read-only switch, assuming write-enable
 396    [    0.814020] mmc0: new SDHC card on SPI
 397    [    0.820137] mmcblk0: mmc0:0000 SU08G 7.40 GiB
 398    [    0.850220]  mmcblk0: p1 p2
 399    [    3.821524] macb 10090000.ethernet eth0: link up (1000/Full)
 400    [    3.828938] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): eth0: link becomes ready
 401    [    3.848919] Sending DHCP requests .., OK
 402    [    6.252076] IP-Config: Got DHCP answer from 10.206.4.1, my address is 10.206.7.133
 403    [    6.259624] IP-Config: Complete:
 404    [    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
 405    [    6.272809]      host=dhcp-10-206-7-133, domain=sdcorp.global.sandisk.com, nis-domain=(none)
 406    [    6.281228]      bootserver=10.206.126.11, rootserver=10.206.126.11, rootpath=
 407    [    6.281232]      nameserver0=10.86.1.1, nameserver1=10.86.2.1
 408    [    6.294179]      ntpserver0=10.86.1.1, ntpserver1=10.86.2.1
 409    [    6.301026] Freeing unused kernel memory: 212K
 410    [    6.304683] This architecture does not have kernel memory protection.
 411    [    6.311121] Run /init as init process
 412               _  _
 413              | ||_|
 414              | | _ ____  _   _  _  _
 415              | || |  _ \| | | |\ \/ /
 416              | || | | | | |_| |/    \
 417              |_||_|_| |_|\____|\_/\_/
 418
 419                   Busybox Rootfs
 420
 421    Please press Enter to activate this console.
 422    / #