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docker 配置各类实验环境

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Docker 的一些好处

使用 docker 的好处有很多，最大的特点就是你可以拿到一个速度并不算很慢，而且能够随便乱玩的 Linux 系统，而不是在自己的生产环境上乱玩。

这里以 tinyriscv 这个项目为例，解释一下如何通过 docker 来搭建一个自己的实验环境，并保存与迁移。

如果你还没有安装 docker，请在 这里 这里安装 docker

初级版

这个版本不需要自己手写 Dockerfile，直接从一个裸的机器开始搭建。

首先，我们通过如下命令下载一个镜像，然后新建一个容器，其名称为实验项目，例如这里的名称为 tinyriscv

Terminal window
docker run -it --name tinyriscv --network=host -e http_proxy=http://127.0.0.1:7890 -e https_proxy=http://127.0.0.1:7890 ubuntu /bin/bash

这里，我们没有指定 ubuntu 的版本，它默认会拉取最新的镜像版本，如果你的实验项目对版本有要求，那么只需要在冒号后指定版本即可，例如：

Terminal window
docker run -it --name tinyriscv --network=host -e http_proxy=http://127.0.0.1:7890 -e https_proxy=http://127.0.0.1:7890 ubuntu:20.04 /bin/bash

注意，这里的代理端口与 ip 地址，在 windows 下，我们需要指定为 wsl2 的 ip 地址及其代理端口，如果想知道如何为 wsl2 设置代理，请阅读这篇文章

第一次拉取镜像会去 dockerhub 下载，如下图所示：

如果下载速度较慢的话可以选择挂梯子走系统代理，或者通过镜像加速，方法见此处

完成后，会进入一个 bash 的交互页面，如下图所示：

随后，我们的工作就是开始下载包，由于我们的指令中指定的网络连接状态为 host，因此我们不需要为这个容器配置代理。

在项目文档中，有详细的安装指南：

我们的做法就是直接照抄命令，但由于这是一台裸机，我们需要做一些初始化：

Terminal window
apt update
apt install git vim build-essential
cd

使用 docker 不好的一点是对于 github 我们无法使用 ssh 进行登录，这就意味着我们不能 push 代码上去，但依然可以在本地做版本管理，最后一口气提交到仓库中去

对于上面一点的解决方案是，我们可以把代码克隆到本地，然后通过挂载虚拟卷的方式，挂载到容器中，例如如下命令：

Terminal window
docker run -it --name tinyriscv --network=host -v tinyriscv:/root/tinyrisv ubuntu:latest /bin/bash

关于工具链的下载，可以采用官网的方式 https://github.com/riscv-collab/riscv-gnu-toolchain 如果一定要使用百度云下载，那么可以下载到本地后，使用 docker cp 命令复制到容器中，命令为：

Terminal window
docker cp [source] [container]:[path]

例如，把本地的 example 文件夹复制到容器 ID 为 65 开头的那个容器中，其命令为：

docker cp example 65:/root/example

这样，就能够愉快的使用 docker 来运行实验了。

进阶版

初级版需要写命令，很烦人，并且我们的镜像是个裸机，没有什么软件包（几乎是什么都没有），因此我们希望我们能够写一个文件，让它自动帮我们构建出一个符合要求的镜像，这样我们只需要从这个镜像生成容器即可（甚至可以加 --rm 命令让他跑完我们的运行命令就自动删除，直接完成一条命令生成一个容器）

通常，这种文件被称为 Dockerfile，其命名一般也是 Dockerfile，但对特定我们需要区分名字的镜像，例如 tir 和 tvm，我们可以写两个配置文件，命名为 Dockerfile.tir 和 Dockerfile.tvm。

写完后，我们只需要一行命令即可开始构建：

Terminal window
docker build . -f Dockerfile.tir  -t tir

其中 -f 表示从哪个文件进行构建，-t 表示构建生成的镜像的标签名称

tiny RISC-V

我们来写一个简单的 Dockerfile 来构建 tinyriscv，如下所示：

FROM ubuntu:latest
# Install tools and dependencies.
RUN sed -i 's/archive.ubuntu.com/mirrors.ustc.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list
RUN apt-get -y update && apt -y upgrade
ARG DEBIAN_FRONTEND=noninteractive
ENV TZ=Asia/Shanghai
RUN apt-get install -y \
    vim git build-essential \
    autoconf gperf flex bison gtkwave \
    automake autotools-dev curl python3 python3-pip \
    libmpc-dev libmpfr-dev libgmp-dev gawk \
    texinfo gperf libtool patchutils bc \
    zlib1g-dev libexpat-dev ninja-build cmake libglib2.0-dev libslirp-dev


# Set the working directory.
WORKDIR /root


RUN git clone https://github.com/steveicarus/iverilog.git && \
  cd iverilog && \
  git checkout v11-branch && \
  sh autoconf.sh && \
  ./configure && \
  make -j8 && \
  make install && \
  cd /root/


RUN git clone --depth=1 https://github.com/riscv/riscv-gnu-toolchain && \
  cd ricsv-gnu-toolchain && \
  ./configure --prefix=/opt/riscv && \
  make linux -j8

随后，我们直接运行构建文件：

Terminal window
docker build . -f Dockerfile -t tinyriscv

然后，通过此镜像构建容器：

Terminal window
docker run -it --name=tinyriscv --network=host -e http_proxy=127.0.0.1:7890 tinyriscv

如何在容器中写代码

这里介绍一种最简单的方式：VS Code

我们在 VS Code 中安装插件：

随后，在左侧侧边栏找到 Docker 图标，并打开：

然后选择第一个容器，右键，选择 “附加 Visual Studio Code“，然后就可以在容器中使用 VS Code 了

你可以在容器中下载任意你需要的插件（只需要下载必要的语言插件与补全插件即可）

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