xv6-k210 移植记录 RustSBI 专题

前言

移植 xv6-k210 的很大一部分工作都是依赖于 RustSBI 这一强大的项目，本文将对 RustSBI 作一些介绍。

SBI 是一个 RISC-V 的标准，在 RISC-V 相关文档中，SBI 是在物理硬件和操作系统的中间层，运行在 M 特权级。（操作系统内核运行在 S 特权级）
同时 SBI 还有以下特征：

Ref: https://github.com/luojia65/DailySchedule/blob/master/2020-slides/RustSBI%E7%9A%84%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E4%B8%8E%E5%AE%9E%E7%8E%B0.pdf

引导程序
- 开发者对这一类软件的第一印象。它将引导启动操作系统，和 UEFI 比较相似
统一的硬件环境
- RISC-V 架构中，常驻后台的固件，为操作系统提供一系列接口，以便其获取和操作硬件信息。常驻后台是 SBI 和其他引导程序相比，有特点的地方
- 这些统一的接口被称为“监管模式二进制接口”，即 SBI
RISC-V SBI 标准
- RISC-V 的 SBI 标准规定了一系列接口，包括重启，跨核软中断，设备树等功能模块。目前的设计目标大致是支持类 Unix 系统的启动与运行。

Ref: https://github.com/luojia65/DailySchedule/blob/master/2020-slides/RustSBI%E7%9A%84%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E4%B8%8E%E5%AE%9E%E7%8E%B0.pdf

Ref: https://github.com/luojia65/DailySchedule/blob/master/2020-slides/RustSBI%E7%9A%84%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E4%B8%8E%E5%AE%9E%E7%8E%B0.pdf

模块化
- SBI 是一个标准，它有多个实现。根据用户的选择，可以自己搭配 SBI 实现使用
- 不同的 SBI 实现可能拥有不同的功能
- 并发操作系统时，可以通过更换 SBI 实现，来排除可能的故障和问题
兼容性
- 只需要更新 SBI 实现，就能支持新版本标准的操作系统。在一段时间内，无需更换硬件。
- 可以通过 SBI 软件，模拟硬件上暂未实现的指令集
- 延长了 RISC-V 硬件的生命周期

RustSBI 是 RISC-V SBI 标准的一个 Rust 语言实现，目前已经发布 0.1 版本v1.0

Ref: https://github.com/luojia65/DailySchedule/blob/master/2020-slides/RustSBI%E7%9A%84%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E4%B8%8E%E5%AE%9E%E7%8E%B0.pdf