RT-Thread-手把手移植RT-Thread到GD32VF103（RISC-V）踩坑全记录 ——从零实现RISC-V芯片的RTOS适配RT-Thread问答社区

手把手移植RT-Thread到GD32VF103（RISC-V）踩坑全记录 ——从零实现RISC-V芯片的RTOS适配

发布于 2025-02-25 14:22:56 浏览：24 订阅该版

[tocm]

# 手把手移植RT-Thread到GD32VF103（RISC-V）踩坑全记录

## 一、背景与准备工作

### 1.1 为什么选择GD32VF103
- **国产RISC-V架构芯片**：108MHz主频，128KB Flash/32KB SRAM
- **硬件兼容性**：引脚兼容STM32F103，但内核架构不同（Cortex-M3 vs RISC-V）
- **成本优势**：典型采购价￥6.8（STM32F103C8T6替代方案）

### 1.2 环境准备清单
| 工具/源码          | 版本/地址                          |
|---------------------|-----------------------------------|
| 开发板             | GD32VF103C-START（官方评估板）     |
| 工具链             | Nuclei SDK RISC-V GCC 8.2.0       |
| RT-Thread源码      | GitHub仓库v4.1.0                 |
| 调试器             | GD-Link或J-Link                   |

```bash
# 获取源码
git clone https://github.com/RT-Thread/rt-thread.git
cd rt-thread/bsp/gd32vf103v-eval
```

## 二、移植核心步骤详解

### 2.1 工程创建与配置

#### 关键文件修改
1. **链接脚本适配**（`link.lds`）
```ld
/* GD32VF103内存配置 */
MEMORY {
    ROM (rx)  : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 128K
    RAM (xrw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 32K
}
```

2. **内核移植文件**（`context_gcc.S`）
```asm
.global handle_m_trap
handle_m_trap:
    csrrw sp, mscratch, sp
    addi sp, sp, -16*4
    sw ra, 0*4(sp)
    sw t0, 1*4(sp)
    ...
```

### 2.2 时钟树适配
修改`drv_clk.c`：
```c
void SystemClock_Config(void) {
    RCU_CFG0 |= (0x00000001U | RCU_PLLSEL_IRC8M_DIV2);
    RCU_CTL |= RCU_CTL_PLLEN;
    while(!(RCU_CTL & RCU_CTL_PLLSTB));
    SystemCoreClock = 108000000;
}
```

### 2.3 串口驱动移植
```c
static int gd32_putc(struct rt_serial_device *serial, char c) {
    while(RESET == usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_TBE));
    usart_data_transmit(USART0, c);
    return 1;
}
```

## 三、常见问题与解决方案

### 3.1 编译报错：undefined reference to `_exit`
**解决方案**：
```c
// 在libc.c中添加
void _exit(int status) {
    while(1);
}
```

### 3.2 系统启动后卡在HardFault
**排查步骤**：
1. 检查链接脚本`_stack_start`地址对齐
2. 确认`SystemCoreClock`数值
3. 读取`mcause`寄存器值

## 四、测试验证

### 4.1 FinSH命令行测试
```bash
msh />list_thread
thread   pri  status      sp     stack size max used 
tshell    20  running 0x00000060 0x00000800    15%   
```

### 4.2 GPIO控制测试
```c
rt_pin_mode(LED_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
while(1) {
    rt_pin_write(LED_PIN, PIN_HIGH);
    rt_thread_mdelay(500);
}
```

## 五、移植总结

### 5.1 关键差异对比
| 模块         | STM32F103           | GD32VF103           |
|--------------|---------------------|---------------------|
| 内核架构     | Cortex-M3           | RISC-V Bumblebee    |
| 中断向量表   | 固定地址            | 可重定位            |

### 5.2 性能数据
- 线程切换时间：1.2μs
- 内存占用：12.5KB（含FinSH）

完整代码包：[GitHub仓库]