在本PPT课件中,我们探讨了如何在QEMU平台上构建基于PowerPC单核SoC的系统,并在该环境中运行DES(Data Encryption Standard)程序。QEMU是一个强大的开源模拟器,它允许开发者在不实际拥有硬件的情况下进行系统级的仿真。在PowerPC架构下,特别是针对405嵌入式处理器,QEMU提供了对硬件的精细模拟,包括CPU、内存、总线以及外围设备。
我们来看一下ppc405板子的结构。ppc405_uc.c文件是QEMU对PowerPC 405处理器的嵌入式处理器仿真。在这个处理器上,存在多个关键组件,如CPU、内存、闪存、SRAM、DMA(Direct Memory Access)和定时器。其中,CPU与内存之间的交互是通过总线完成的,包括Peripheral Local Bus (PLB) 和 On-Chip Peripheral Bus (OPB)。PLB是连接主CPU和其他高性能外设的总线,而OPB则用于连接低速外设。此外,还有On-Chip Memory (OCM)、I2C控制器、DMA控制器等。
关于DMA,虽然在ppc405_uc.c文件中定义了结构体和接口,但其具体功能尚未实现。同样,定时器模块也仅定义了接口,功能未完全实现。这意味着在当前的QEMU仿真环境下,这两个功能可能无法正常使用。
内存映射对于理解系统工作至关重要。在PowerPC 405EP CPU中,内存区域包括SDRAM(0x00000000)、Flash(0xFFF80000)、SRAM(0xFFF00000)、NVRAM(0xF0000000)、FPGA(0xF0300000)、GPT(通用定时器)(0xef600000)、串口(0xef600300)、OPB仲裁器(0xef600600)、IIC控制器(0xef600500)和GPIO(0xef600700)。这些地址空间分配为不同功能的硬件提供了访问路径。
在启动加载器(bootloader)部分,ppc405_set_bootinfo函数负责设置引导信息。它将板级信息(board info,ppc4xx_bd_info_t结构体)存储在内存的最高地址处,这样当系统启动时可以快速访问这些信息。这个过程涉及到了内存的地址分配,如BI_MEMSTART、BI_MEMSIZE、BI_FLASHSTART、BI_FLASHSIZE等,以及网络配置信息(如BI_IPADDR)和以太网MAC地址。
这个课件主要介绍了如何在QEMU中构建一个基于PowerPC 405单核SoC的仿真环境,以及如何在这个环境中设置和运行DES程序。这涉及到CPU的模拟、内存布局、总线架构、启动加载器的实现以及特定硬件接口的定义。对于软件开发者和系统工程师来说,了解这些细节是至关重要的,因为它们构成了在虚拟环境中进行硬件级软件开发的基础。