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Dissertação

Linux capable RISC-V CPU for IOb-SoC EVALUATED

Detalhes: O aparecimento da arquitetura de computadores RISC-V levou ao desenvolvimento de “hardware” totalmente “open-source”. Para trabalhar com esse “hardware” não são necessárias licenças de fornecedores como a Arm Holdings (Arm ®). O desenvolvimento de aplicações “bare-metal” para sistemas RISC-V é um bom ponto de partida. No entanto, a integração de um SO Linux facilita aos desenvolvedores criar aplicações e utilizar “software” já existente. O problema é que não existem “SoC” de código aberto que consigam correr o Linux e, simultaneamente, ser modulares. Com este trabalho pretende-se criar um “SoC”, baseado no IOb-SoC, capaz de correr o Linux. O IOb-SoC é um “SoC” modular e configurável que só funciona com aplicações “bare-metal”. O “SoC” desenvolvido chama-se IOb-SoC-Linux. Os resultados obtidos mostram que os recursos utilizados pelo IOb-SoC-Linux são poucos mais que pelo IOb-SoC de modo que o IOb-SoC-Linux consegue correr em praticamente qualquer FPGA de baixo custo. O SO Linux leva quatro minutos e trinta segundos a compilar. O “kernel” Linux leva cinco segundos a iniciar na placa Kintex Ultrascale e sete na Cyclone V. Os resultados demonstraram que recursos utilizados pelo IOb-SoC-Linux na Kintex Ultrascale e na Cyclone V são menos de 10% dos recursos disponíveis. Os objetivos do projeto foram atingidos após trocar o CPU do IOb-SoC e adicionar componentes de “hardware” que suportam interrupções e os “drivers” de Linux para a UART. Foram também desenvolvidos programas que melhoram a plataforma do IOb-SoC, complementam o “hardware” desenvolvido e permitem a execução do SO no IOb-SoC-Linux.
Keywords: RISC-V, Linux, Sistema-em-um-Chip (SoC), Verilog, IOb-SoC

Discussão: novembro 18, 2022, 11:0