ReconOS auf SAKURA-X

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Sen Wu

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Feb 10, 2015, 6:00:46 AM2/10/15
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Hi ReconOS Team,

ich habe ein Board aus Japan SAKURA-X. ( http://satoh.cs.uec.ac.jp/SAKURA/hardware/SAKURA-X.html )

Das Board ist eigentlich als Entwicklungsboard für Side-channel attacks konstruiert.

Es besteht aus 2 FPGAs, Spartan-6 als Kontroller und Virtex-7 als Rechnereinheit. Der Spartan-6 ist über ein USB/Seriell Chip von FTDI 24xx mit dem PC verbunden. Beide FPGAs haben jeweils ein Flaschrom und der Virtex-7 verfügt zusätzlich noch ein DDR-3 RAM. LAN und Anschlüssen zum externen Speicher-Medium sind nicht vorhanden.

Schematic
PC--->USB--->FTDI--->Spartan-6--->Virtex-7<--->DDR-3

Ist es möglich ReconOS auf diesem Board zum Laufen zu bringen?

Christoph Rüthing

unread,
Feb 12, 2015, 6:58:02 AM2/12/15
to rec...@googlegroups.com
Hi Sen,

herzlich willkommen bei der ReconOS Mailingliste :)

Da die Frage nach speziellen Boards oder FPGAs in letzter Zeit immer wieder auftaucht, möchte ich einmal allgemein darüber informieren, ReconOS auf bisher nicht unterstützter Hardware einzurichten. Generell sollten folgende Voraussetzungen gegeben sein:
  - Ein Xilinx FPGA und die dazugehörigen Lizenzen ist obligatorisch
  - Ein dedizierter RAM ist empfehlenswert, da der on-chip RAM lediglich sehr begrenzt ist

Um nun ReconOS für solch ein Board einzurichten, muss lediglich ein entsprechendes Referenzdesign angelegt werden. Dieses beinhaltet alle Boardspezifischen Komponenten und stellt die Basis für das später generierte Design. Als ersten Schritt solltest Du ein funktionierendes SoC bauen, welches ein entsprechendes Betriebssystem (momentan XIlkernel oder Linux) bootet und z.B. ein einfaches Hello World Programm ausführt. Dieser Schritt ist zunächst völlig unabhängig von ReconOS. In einem zweiten Schritt kann dieses Beispieldesign dann in ein Referenzdesign umgewandelt werden.

Für dein spezielles Board würde ich empfehlen den Virtex FPGA zu nutzen, da dieser über ausreichend Ressourcen verfügt und zusätzlich Zugriff auf den off-chip RAM hat. ReconOS ist zunächst nicht dafür ausgelegt mehrere FPGAs zu integrieren und ich weiß auch nicht, welches Interface zwischen den beiden besteht. Eventuell kannst Du noch eigene Logik einbauen um eine Kommunikation zu ermöglichen. Da das Board über weder LAN noch externe Speichermedien verfügt, musst Du sämtliche benötigte Daten zunächst via JTAG in den Hauptspeicher laden. Die Verbindung zum PC kannst Du dann entweder versuchen über den USB-Port herzustellen oder einfach ein UART über JTAG nutzen. Letzteres ist wahrscheinlich einfacher, da der USB-Port lediglich vom Spartan aus zugegriffen werden kann.

Wenn Du weiterhin Interesse daran hast, können wir auch gerne einmal persönlich darüber sprechen, falls Du noch an der Uni bist. Wenn Du noch weitere Fragen hast, zögere nicht einfach noch mal zu schreiben.

Viele Grüße
Christoph

-- English Version --

Hi Sen,

welcome to the ReconOS mailing list :)

Since I encounter the question concerning new boards or FPGAs over and over again, I want to give some general hints how to setup ReconOS on a currently unsupported hardware. In general, there are some requirements which should be satisfied:
  - A Xilinx FPGA in combination with the appropriate licenses is mandatory
  - A dedicated RAM is advisable, since the on-chip RAM is rather limited

To setup ReconOS on a new board you have to create a new reference design, which includes all board specific settings and forms the basis for the generated designs. As a first step, you should build an example design which boots a supported operating system (Xilkernel or Linux) and executes, for example, a hello world program. This step is completely independent from ReconOS. In a second step you can convert this example design into a reference design.

For your particular board I would suggest to use the Virtex FPGA, since it provides sufficient number of resources and can access the off-chip RAM. ReconOS itself is not ment to run on several FPGAs and I do not know anything about the interface between the two FPGAs. You might be able to introduce your own logic to utilize both of them. Since the board provides neither LAN nor external memory controllers, you have to load all needed data via JTAG to the RAM. The connection to the PC can be realized via the USB port or directly using UART via JTAG. The latter seems to be much easier, since the USB port is only connected to the Spartan.

If you need any further assistance, you can come here to the University or just write back.

Yours
Christoph
--
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