RISC-V -软件中断

Question

我正在尝试为我的RV32I内核实现一个简单的中断控制器。我相信我理解在RISC-V中应该如何处理中断，以及CSR寄存器在这个过程中的作用。

RISC-V定义了三种中断来源:外部中断、软件中断和定时器。我明白定时器和外部中断是如何产生的。但是，我不明白如何或什么会产生软件中断。指令？一系列指令？可能是实现定义的标志？我没有头绪。

有人能给出一个例子和软件中断的解释，如果相关的话最好用相关的汇编代码来解释吗？

提前感谢！

Answer 1

您正在寻找的是来自mip csr的SSIP和USIP位。

一种监控程序级的软件中断是在当前hart上通过在sip寄存器中写入1到其主管软件中断挂起(SSIP)位来触发的。挂起的监控程序级软件中断可以通过将0写入sip中的SSIP位来清除。当sie寄存器中的SSIE位清除时，监控程序级的软件中断将被禁用.

用户级软件中断通过将1写入sip寄存器中的用户软件中断挂起(USIP)位在当前hart上触发。挂起的用户级软件中断可以通过将0写入sip中的USIP位来清除。当sie寄存器中的USIE位清除时，用户级软件中断将被禁用.

您可以在The RISC-V Instruction Set Manual Volume II: Privileged Architecture V20190608中找到这些信息。

Answer 2

软件中断是由(用户)程序执行引起的。

软件中断可以从ecall中发生--相当于MIPS上的syscall；这是用户程序对操作系统服务的请求，它以一种控制良好的方式跨越权限边界。

软件中断也可能发生在非法或格式错误的内存操作中，如lw、sw。

查看表3.6、4.1中的异常列表(这里我只显示下半部分；注意ecall出现在前半部分)：

instruction

• 3
• 0指令地址不对齐
• 1指令访问错误
• 2非法的

断点

• 4保留

<代码>H 1155加载访问错误<代码>H 216<代码>H 1176个AMO地址错误对齐<代码>H 218<代码>H 1197存储/AMO访问错误<代码>H 220<代码>H 1218-11环境<代码>H 222/代码><代码>F 223

第一个原因是将坏值(例如，奇数)放置在程序计数器中，这可能是由堆栈已损坏的跳转寄存器或返回引起的。

下一个方法是允许程序计数器引用未映射的地址，即未标记可执行文件的页。

断点通常由软件在调试过程中使用。

负载访问错误是指使用加载或存储到未映射或其他受保护的地址。

原子操作给出了它们自己的异常号(不确定原因)。

最后，它们可能是由特权模式(U，S，H，M)之间的切换引起的。