第一章：移植前的准备工作
做内核移植这事儿，我干了快十年了。每次拿到一块新芯片，第一步不是急着敲代码，而是先把准备工作做扎实。说白了，移植就像盖房子，地基没打好，后面全是坑。
这一章，我就把移植前必须搞定的四件事，掰开揉碎了讲给你听。
1.1 了解国产芯片架构
现在国产芯片主流就两个方向：RISC-V 和 LoongArch。你想想看，这两者虽然都是指令集架构，但脾气秉性完全不同。
RISC-V 架构
RISC-V 是个开放指令集，说白了就是免费、开源、谁都能用。我个人习惯先看它是 RV32 还是 RV64，然后确认扩展指令集——比如是否支持乘法除法（M扩展）、原子操作（A扩展）、浮点（F/D扩展）。
我在项目中遇到过一块 RISC-V 芯片，手册上写着支持 RV64IMAFDC，结果一跑起来发现浮点单元有 bug。嗯，从那以后我拿到芯片第一件事就是先跑一遍指令集测试用例。
关键点：RISC-V 的 Privileged Specification 版本很重要。v1.10 和 v1.11 在中断处理上差别很大，搞错了连系统都起不来。
LoongArch 架构
LoongArch 是龙芯自研的指令集，分 LA32 和 LA64 两个版本。说实话，这架构跟 MIPS 有点血缘关系，但改了不少东西。我记得第一次移植 Linux 到 LoongArch 时，光是搞清楚它的页表结构就花了两天。
LoongArch 有个特点：它的特权级分为 PLV0~PLV3，跟 RISC-V 的 M/S/U 模式不太一样。你移植内核时，大部分代码跑在 PLV0（最高特权级），用户程序跑在 PLV3。
我的建议：不管哪种架构，先花半天时间把指令集手册的「异常与中断」章节读完。这块搞不明白，后面调试时你会怀疑人生。
1.2 获取芯片手册与数据手册
做移植，手册就是你的命。我见过太多人拿着不完整的手册就开始干，结果卡在某个寄存器配置上进退两难。
你需要找齐这几份文档：
- 芯片数据手册（Datasheet）：芯片的引脚定义、电气特性、封装信息
- 参考手册（Reference Manual）：寄存器描述、外设功能、时钟树、中断控制器
- 内核编程指南（Programming Guide）：启动流程、MMU 配置、Cache 操作
- 勘误表（Errata）：芯片已知的 bug 和 workaround
我曾经因为没看勘误表，在一个 DMA 控制器上浪费了整整一周。后来才发现芯片手册里写的 DMA 传输完成标志位，实际硬件上根本不会置位。你说气不气人？
注意：有些国产芯片厂商的手册更新不及时。我建议你直接找 FAE 要最新版本，或者去官网的「技术资料」栏目翻一翻。别用百度搜到的版本，那可能是三年前的。
1.3 搭建交叉编译环境
交叉编译，说白了就是在你的 x86 电脑上编译出能在目标芯片上跑的代码。这个环节看似简单，但环境配不好，后面编译内核时会报一堆莫名其妙的错误。
我个人习惯用这套工具链：
| 架构 | 工具链前缀 | 推荐版本 |
|---|---|---|
| RISC-V 64 | riscv64-linux-gnu- | gcc 12.2+ |
| LoongArch 64 | loongarch64-linux-gnu- | gcc 13.1+ |
安装方法很简单，以 Ubuntu 为例：
# RISC-V 工具链
sudo apt install gcc-riscv64-linux-gnu
# LoongArch 工具链（需要添加龙芯源）
sudo apt install gcc-loongarch64-linux-gnu
装完后记得验证一下：
riscv64-linux-gnu-gcc --version
# 输出应该显示 gcc 版本信息
避坑指南：我曾经遇到过工具链版本太老，编译出来的内核在启动时崩溃。后来发现是 gcc 的原子操作实现有 bug。所以我的建议是：用最新稳定版，别用太旧的。
1.4 配置 TFTP/NFS 网络启动环境
做内核移植，你不可能每次都把内核烧写到 Flash 里。太慢了。我一般用 TFTP 加载内核，NFS 挂载根文件系统。这样改完代码，编译、重启、测试，几分钟一轮。
先搭 TFTP 服务器：
sudo apt install tftpd-hpa
sudo mkdir -p /srv/tftp
sudo chmod 777 /srv/tftp
# 把编译好的内核 Image 放到 /srv/tftp 下
再配 NFS：
sudo apt install nfs-kernel-server
sudo mkdir -p /srv/nfs/rootfs
# 把根文件系统解压到 /srv/nfs/rootfs
# 编辑 /etc/exports，添加：
/srv/nfs/rootfs *(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)
sudo exportfs -a
然后在 U-Boot 里设置启动参数：
setenv ipaddr 192.168.1.100
setenv serverip 192.168.1.10
setenv bootargs 'console=ttyS0,115200 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.10:/srv/nfs/rootfs rw ip=192.168.1.100'
tftp 0x80200000 Image
booti 0x80200000
注意：网络启动时，开发板和电脑必须在同一个网段。我见过有人配了三天没通，最后发现是网线插错了口。嗯，这种低级错误我也犯过。
本章知识体系
下面这张图，是我做移植前必看的路线图。你照着走，基本不会迷路：
这四步走完，你的移植环境就算搭好了。接下来就可以开始真正的内核移植工作了。记住，准备工作做得越细，后面调试时流的汗就越少。
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