过程：
在物理服务器上安装qemu模拟器，模拟器中运行基于riscv指令集编译的linux镜像文件。

工具集合：

  • riscv-qemu（模拟器，可以模拟运行riscv指令集的程序或镜像）
  • riscv-tools（基于riscv指令集的交叉编译工具）
  • riscv-pk（用于包装内核文件vmlinux）
  • busybox(用于给linux镜像安装基本命令，如ls，cat，mv等等)

一、从零开始

首先创建一个工作目录叫做$TOP,进入工作目录，并将设定$TOP环境变量 

$ mkdir riscv
$ cd riscv
$ $ export TOP=$(pwd)

二、安装riscv-toolchain

1 . 下载交叉编译工具: 

$ git clone https://github.com/riscv/riscv-tools.git
$ cd $TOP/riscv-tools
$ git submodule update --init --recursive

2 . 为了编译gcc，我们需要安装一些其他的依赖库，包括 flex, bison, autotools, libmpc, libmpfr, and libgmp. Ubuntu系统可以通过如下命令安装： 

$ sudo apt-get install autoconf automake autotools-dev curl device-tree-compiler libmpc-dev libmpfr-dev libgmp-dev gawk build-essential bison flex texinfo gperf

3 . 在开始安装之前，需要设置$RISCV,$PATH环境变量，这些环境变量会在整个安装过程中使用: 

$ export RISCV=$TOP/riscv  #将作为所有工具的安装路径 --prefix=$RISCV
$ export PATH=$PATH:$RISCV/bin

4 . 安装spike工具:

$ ./build-spike-only.sh

5 . 编译 riscv64-unknown-linux-gnu-gcc:

$ cd riscv-gnu-toolchain
$ ./configure --prefix=$RISCV

这会将riscv64-unknown-linux-gnu-gcc与riscv64-unknown-elf-gcc工具一样安装到$RISCV，同时 $RISCV/bin已经被添加置PATH中，所以上述工具可以直接使用。

最后执行下面的指令，运行build:

$ make linux

三、安装riscv-qemu

1、安装qemu:

$ cd $TOP
$ git clone https://github.com/riscv/riscv-qemu.git
$ cd riscv-qemu 
$ git submodule update --init pixman 
$ mkdir build
$ cd build
$ ../configure 
$ make

2、测试qemu的用户模式:

$ riscv64-unknown-linux-gnu-gcc hello.c -o hello
$ ./riscv64-linux-user/qemu-riscv64 -L $RISCV/sysroot hello

3、测试qemu的镜像模式:
启动qemu，载入bbl示例镜像文件，下载地址:bblvmlinuxinitramfs_dynamic

$ riscv-qemu/riscv64-softmmu/qemu-system-riscv64 -kernel /home/tank/bblvmlinuxinitramfs_dynamic -nographic

四、编译busybox

$ git clone https://github.com/mirror/busybox
$ git checkout 1_28_stable
$ cd busybox
$ make allnoconfig
$ make menuconfig  #按照需求设定编译选项、交叉编译工具
$ make ARCH=riscv menuconfig  #设置交叉编译工具、编译选项、inittab等
$ make -j8
  • CONFIG_STATIC=y, listed as “Build BusyBox as a static binary (no shared libs)” in BusyBox Settings → Build Options
  • CONFIG_CROSS_COMPILER_PREFIX=riscv64-unknown-linux-gnu-, listed as “Cross Compiler prefix” in BusyBox Settings → Build Options
  • CONFIG_FEATURE_INSTALLER=y, listed as “Support —install [-s] to install applet links at runtime” in BusyBox Settings → General Configuration
  • CONFIG_INIT=y, listed as “init” in Init utilities
  • CONFIG_ASH=y, listed as “ash” in Shells
  • CONFIG_ASH_JOB_CONTROL=n, listed as “Ash → Job control” in Shells
  • CONFIG_MOUNT=y, listed as “mount” in Linux System Utilities
  • CONFIG_FEATURE_USE_INITTAB=y, listed as “Support reading an inittab file” in Init Utilities

编译完成后会在busybox目录下生成busybox二进制执行文件

五、编译riscv-linux

1 . 获取内核代码:

$ cd $TOP
$ git clone https://github.com/riscv/riscv-linux.git riscv-linux
$ cd riscv-linux

2 . 准备一个文件系统初始化文件，命名为initramfs.txt,可以在其中创建任意想要的文件夹文件，如下是我的文件系统样例： 

dir /dev 755 0 0
nod /dev/console 644 0 0 c 5 1
nod /dev/null 644 0 0 c 1 3
dir /proc 755 0 0
dir /bin 755 0 0
dir /tmp 755 0 0


file /bin/busybox /path/to/your/busybox 755 0 0
slink /init /bin/busybox 755 0 0
dir /sbin 755 0 0
dir /usr 755 0 0
dir /usr/bin 755 0 0
dir /usr/sbin 755 0 0
dir /etc 755 0 0
file /etc/inittab /path/to/your/inittab 644 0 0
dir /lib 755 0 0

3 . 准备一份初始化表，命名为inittab,放置在内核的/etc目录下，如下是一个简单的inittab样例： 

::sysinit:/bin/busybox mount -t proc proc /proc
::sysinit:/bin/busybox mount -t tmpfs tmpfs /tmp
::sysinit:/bin/busybox mount -o remount,rw /dev/htifblk0 /
::sysinit:/bin/busybox --install -s
/dev/console::sysinit:-/bin/ash

4 . 下面正式开始编译内核,首先配置编译选项:

$ make mrproper  #很重要
$ make ARCH=riscv defconfig
$ make ARCH=riscv menuconfig  #设置交叉编译工具、编译选项、initramfs等
$ make -j8 ARCH=riscv
  • 如果不执行make mrproper编译内核时可能出现缺少头文件错误
  • menuconfig : “General setup -> Initial RAM Filesystem…” (CONFIG_BLK_DEV_INITRD=y)
  • menuconfig : “General setup -> Initramfs source files (CONFIG_INITRAMFS_SRC=/path/to/your/initramfs.txt)
  • menuconfig : “General setup -> Cross-compiler tool prefix (CONFIG_CROSS_COMPILER_PREFIX=riscv64-unknown-linux-gnu-)

六、启动qemu运行linux镜像

所有准备工作完成，下面开始运行linux镜像
1 . 首先需要通过pk工具包中的bbl工具为linux kernel添加boot loader:

$ cd <riscv-pk>/build
$ rm -rf *
$ ../configure --prefix=$RISCV --host=riscv64-unknown-linux-gnu --with-payload=<riscv-linux>/vmlinux
$ make bbl

2 . 接下来通过qemu运行上一步中生成的bbl文件:

riscv-qemu/riscv64-softmmu/qemu-system-riscv64 -kernel <riscv-pk>/build/bbl -nographic

3 . 接下来你的屏幕上会想RV图像，通过你的制作的linux镜像也会通过qemu运行，因为我们已经在其中添加了busybox工具包，你可以执行例如ls、cd、pwd等指令。通过还可以将自己编写的c语言，g语言的程序通过riscv的工具链进行编译，然后按照样例修改initramfs.txt文件，将编译好的二进制文件加入到内核的文件系统中，然后重新从编译内核开始重新执行一遍上述过程，便可以在内核中运行你自己写的程序。

七、最后

最后我想说的是，上述过程是一个非常繁琐的过程，你需要有足够的耐心以及足够运行，首先gcc工具链和内核的编译安装是一个非常费事的过程，不仅如此你还遇到各种各种莫名其妙的问题，其中各个工具链版本的匹配便是一个令人极度头痛的问题.
博主足够幸运，在第一次运行上述过程中非常幸运的没有遇到版本不匹配的问题，希望诸位也能如此幸运。

八、最后的最后

近期因为各种原因需要重新使用最新版本复现上述过程，耗时近3天遇到了各种各样的问题。最后，在师兄的提示下，选择了sifive公司的集成工具。完成上述工程只需要：

$ git clone --recursive https://github.com/sifive/freedom-u-sdk
$ cd freedom-u-sdk
$ make all
$ make qemu

接下来你就会发现，自己之前所做的一切努力在别人看来只不过一个脚本就能解决，并且你不会想到sifive为你移植多少依赖库。。。
最后给大家送上一个运行界面图（默认用户名为：root，密码为：sifive）：