docs: Use doxygen config to mark the main page
[platform/kernel/opensbi.git] / README.md
1 RISC-V Open Source Supervisor Binary Interface (OpenSBI)
2 ========================================================
3
4 Copyright and License
5 ---------------------
6
7 The OpenSBI project is copyright (c) 2019 Western Digital Corporation
8 or its affiliates and other contributors.
9
10 It is distributed under the terms of the BSD 2-clause license
11 ("Simplified BSD License" or "FreeBSD License", SPDX: *BSD-2-Clause*).
12 A copy of this license with OpenSBI copyright can be found in the file
13 [COPYING.BSD].
14
15 All source files in OpenSBI contain the 2-Clause BSD license SPDX short
16 identifier in place of the full license text.
17
18 ```
19 SPDX-License-Identifier:    BSD-2-Clause
20 ```
21
22 This enables machine processing of license information based on the SPDX
23 License Identifiers that are available on the [SPDX] web site.
24
25 OpenSBI source code also contains code reused from other projects as listed
26 below. The original license text of these projects is included in the source
27 files where the reused code is present.
28
29 * The libfdt source code is disjunctively dual licensed
30   (GPL-2.0+ OR BSD-2-Clause). Some of this project code is used in OpenSBI
31   under the terms of the BSD 2-Clause license. Any contributions to this
32   code must be made under the terms of both licenses.
33
34 See also the [third party notices] file for more information.
35
36 Introduction
37 ------------
38
39 The **RISC-V Supervisor Binary Interface (SBI)** is the recommended interface
40 between:
41
42 1. A platform-specific firmware running in M-mode and a bootloader, a
43    hypervisor or a general-purpose OS executing in S-mode or HS-mode.
44 2. A hypervisor running in HS-mode and a bootloader or a general-purpose OS
45    executing in VS-mode.
46
47 The *RISC-V SBI specification* is maintained as an independent project by the
48 RISC-V Foundation on [Github] (https://github.com/riscv/riscv-sbi-doc).
49
50 The goal of the OpenSBI project is to provide an open-source reference
51 implementation of the RISC-V SBI specifications for platform-specific firmwares
52 executing in M-mode (case 1 mentioned above). An OpenSBI implementation can be
53 easily extended by RISC-V platform and system-on-chip vendors to fit a
54 particular hardware configuration.
55
56 The main component of OpenSBI is provided in the form of a platform-independent
57 static library **libsbi.a** implementing the SBI interface. A firmware or
58 bootloader implementation can link against this library to ensure conformance
59 with the SBI interface specifications. *libsbi.a* also defines an interface for
60 integrating with platform-specific operations provided by the platform firmware
61 implementation (e.g. console access functions, inter-processor interrupt
62 control, etc).
63
64 To illustrate the use of the *libsbi.a* library, OpenSBI also provides a set of
65 platform-specific support examples. For each example, a platform-specific
66 static library *libplatsbi.a* can be compiled. This library implements
67 SBI call processing by integrating *libsbi.a* with the necessary
68 platform-dependent hardware manipulation functions. For all supported platforms,
69 OpenSBI also provides several runtime firmware examples built using the platform
70 *libplatsbi.a*. These example firmwares can be used to replace the legacy
71 *riscv-pk* bootloader (aka BBL) and enable the use of well-known bootloaders
72 such as [U-Boot] (https://git.denx.de/u-boot.git).
73
74 Supported SBI version
75 ---------------------
76 Currently, OpenSBI fully supports SBI specification *v0.2*. OpenSBI also
77 supports Hart State Management (HSM) SBI extension starting from OpenSBI v0.7.
78 HSM extension allows S-mode software to boot all the harts a defined order
79 rather than legacy method of random booting of harts. As a result, many
80 required features such as CPU hotplug, kexec/kdump can also be supported easily
81 in S-mode. HSM extension in OpenSBI is implemented in a non-backward compatible
82 manner to reduce the maintenance burden and avoid confusion. That's why, any
83 S-mode software using OpenSBI will not be able to boot more than 1 hart if HSM
84 extension is not supported in S-mode.
85
86 Linux kernel already supports SBI v0.2 and HSM SBI extension starting from
87 **v5.7-rc1**. If you are using an Linux kernel older than **5.7-rc1** or any
88 other S-mode software without HSM SBI extension, you should stick to OpenSBI
89 v0.6 to boot all the harts. For a UMP systems, it doesn't matter.
90
91 N.B. Any S-mode boot loader (i.e. U-Boot) doesn't need to support HSM extension,
92 as it doesn't need to boot all the harts. The operating system should be
93 capable enough to bring up all other non-booting harts using HSM extension.
94
95 Required Toolchain
96 ------------------
97
98 OpenSBI can be compiled natively or cross-compiled on a x86 host. For
99 cross-compilation, you can build your own toolchain or just download
100 a prebuilt one from the
101 [Bootlin toolchain repository] (https://toolchains.bootlin.com/).
102
103 Please note that only a 64-bit version of the toolchain is available in
104 the Bootlin toolchain repository for now.
105
106 Building and Installing the OpenSBI Platform-Independent Library
107 ----------------------------------------------------------------
108
109 The OpenSBI platform-independent static library *libsbi.a* can be compiled
110 natively or it can be cross-compiled on a host with a different base
111 architecture than RISC-V.
112
113 For cross-compiling, the environment variable *CROSS_COMPILE* must be defined
114 to specify the name prefix of the RISC-V compiler toolchain executables, e.g.
115 *riscv64-unknown-elf-* if the gcc executable used is *riscv64-unknown-elf-gcc*.
116
117 To build *libsbi.a* simply execute:
118 ```
119 make
120 ```
121
122 All compiled binaries as well as the resulting *libsbi.a* static library file
123 will be placed in the *build/lib* directory. To specify an alternate build root
124 directory path, run:
125 ```
126 make O=<build_directory>
127 ```
128
129 To generate files to be installed for using *libsbi.a* in other projects, run:
130 ```
131 make install
132 ```
133
134 This will create the *install* directory with all necessary include files
135 copied under the *install/include* directory and the library file copied into
136 the *install/lib* directory. To specify an alternate installation root
137 directory path, run:
138 ```
139 make I=<install_directory> install
140 ```
141
142 Building and Installing a Reference Platform Static Library and Firmware
143 ------------------------------------------------------------------------
144
145 When the *PLATFORM=<platform_subdir>* argument is specified on the make command
146 line, the platform-specific static library *libplatsbi.a* and firmware examples
147 are built for the platform *<platform_subdir>* present in the directory
148 *platform* in the OpenSBI top directory. For example, to compile the platform
149 library and the firmware examples for the QEMU RISC-V *virt* machine,
150 *<platform_subdir>* should be *generic*.
151
152 To build *libsbi.a*, *libplatsbi.a* and the firmware for one of the supported
153 platforms, run:
154 ```
155 make PLATFORM=<platform_subdir>
156 ```
157
158 An alternate build directory path can also be specified:
159 ```
160 make PLATFORM=<platform_subdir> O=<build_directory>
161 ```
162
163 The platform-specific library *libplatsbi.a* will be generated in the
164 *build/platform/<platform_subdir>/lib* directory. The platform firmware files
165 will be under the *build/platform/<platform_subdir>/firmware* directory.
166 The compiled firmwares will be available in two different formats: an ELF file
167 and an expanded image file.
168
169 To install *libsbi.a*, *libplatsbi.a*, and the compiled firmwares, run:
170 ```
171 make PLATFORM=<platform_subdir> install
172 ```
173
174 This will copy the compiled platform-specific libraries and firmware files
175 under the *install/platform/<platform_subdir>/* directory. An alternate
176 install root directory path can be specified as follows:
177 ```
178 make PLATFORM=<platform_subdir> I=<install_directory> install
179 ```
180
181 In addition, platform-specific configuration options can be specified with the
182 top-level make command line. These options, such as *PLATFORM_<xyz>* or
183 *FW_<abc>*, are platform-specific and described in more details in the
184 *docs/platform/<platform_name>.md* files and
185 *docs/firmware/<firmware_name>.md* files.
186
187 Building 32-bit / 64-bit OpenSBI Images
188 ---------------------------------------
189 By default, building OpenSBI generates 32-bit or 64-bit images based on the
190 supplied RISC-V cross-compile toolchain. For example if *CROSS_COMPILE* is set
191 to *riscv64-unknown-elf-*, 64-bit OpenSBI images will be generated. If building
192 32-bit OpenSBI images, *CROSS_COMPILE* should be set to a toolchain that is
193 pre-configured to generate 32-bit RISC-V codes, like *riscv32-unknown-elf-*.
194
195 However it's possible to explicitly specify the image bits we want to build with
196 a given RISC-V toolchain. This can be done by setting the environment variable
197 *PLATFORM_RISCV_XLEN* to the desired width, for example:
198
199 ```
200 export CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-elf-
201 export PLATFORM_RISCV_XLEN=32
202 ```
203
204 will generate 32-bit OpenSBI images. And vice vesa.
205
206 Contributing to OpenSBI
207 -----------------------
208
209 The OpenSBI project encourages and welcomes contributions. Contributions should
210 follow the rules described in the OpenSBI [Contribution Guideline] document.
211 In particular, all patches sent should contain a Signed-off-by tag.
212
213 The [Contributors List] document provides a list of individuals and
214 organizations actively contributing to the OpenSBI project.
215
216 Documentation
217 -------------
218
219 Detailed documentation of various aspects of OpenSBI can be found under the
220 *docs* directory. The documentation covers the following topics.
221
222 * [Contribution Guideline]: Guideline for contributing code to OpenSBI project
223 * [Library Usage]: API documentation of OpenSBI static library *libsbi.a*
224 * [Platform Requirements]: Requirements for using OpenSBI on a platform
225 * [Platform Support Guide]: Guideline for implementing support for new platforms
226 * [Platform Documentation]: Documentation of the platforms currently supported.
227 * [Firmware Documentation]: Documentation for the different types of firmware
228   examples build supported by OpenSBI.
229
230 OpenSBI source code is also well documented. For source level documentation,
231 doxygen style is used. Please refer to the [Doxygen manual] for details on this
232 format.
233
234 Doxygen can be installed on Linux distributions using *.deb* packages using
235 the following command.
236 ```
237 sudo apt-get install doxygen doxygen-latex doxygen-doc doxygen-gui graphviz
238 ```
239
240 For *.rpm* based Linux distributions, the following commands can be used.
241 ```
242 sudo yum install doxygen doxygen-latex doxywizard graphviz
243 ```
244 or
245 ```
246 sudo yum install doxygen doxygen-latex doxywizard graphviz
247 ```
248
249 To build a consolidated *refman.pdf* of all documentation, run:
250 ```
251 make docs
252 ```
253 or
254 ```
255 make O=<build_directory> docs
256 ```
257
258 the resulting *refman.pdf* will be available under the directory
259 *<build_directory>/docs/latex*. To install this file, run:
260 ```
261 make install_docs
262 ```
263 or
264 ```
265 make I=<install_directory> install_docs
266 ```
267
268 *refman.pdf* will be installed under *<install_directory>/docs*.
269
270 [Github]: https://github.com/riscv/riscv-sbi-doc
271 [U-Boot]: https://www.denx.de/wiki/U-Boot/SourceCode
272 [COPYING.BSD]: COPYING.BSD
273 [SPDX]: http://spdx.org/licenses/
274 [Contribution Guideline]: docs/contributing.md
275 [Contributors List]: CONTRIBUTORS.md
276 [Library Usage]: docs/library_usage.md
277 [Platform Requirements]: docs/platform_requirements.md
278 [Platform Support Guide]: docs/platform_guide.md
279 [Platform Documentation]: docs/platform/platform.md
280 [Firmware Documentation]: docs/firmware/fw.md
281 [Doxygen manual]: http://www.doxygen.nl/manual/index.html
282 [Kendryte standalone SDK]: https://github.com/kendryte/kendryte-standalone-sdk
283 [third party notices]: ThirdPartyNotices.md