上篇一文解析RISC-V SiFive U54內(nèi)核——中斷和異常??說到，SiFive U54內(nèi)核有兩個中斷控制器：CLINT和PLIC。CLINT用于本地中斷（軟件中斷和定時器中斷），PLIC用于全局中斷。

下面對CLINT進(jìn)行詳細(xì)說明。

內(nèi)核本地中斷（CLINT）

下圖為CLINT示意圖，CLINT通過固定的中斷號和優(yōu)先級，可將軟件中斷或定時器中斷直接發(fā)送給指定的hart，該過程沒有仲裁。

CLINT 占地面積小，可直接向 hart 提供軟件、定時器和外部中斷。CLINT 塊還保存與軟件和定時器中斷相關(guān)的內(nèi)存映射控制和狀態(tài)寄存器。

CLINT 優(yōu)先級和搶占

CLINT?具有固定的優(yōu)先級方案，但不支持給定特權(quán)級別內(nèi)的嵌套中斷（搶占）。然而，較高的特權(quán)級別可能會搶占較低的特權(quán)級別。CLINT?提供兩種操作模式，直接模式和向量模式。

在直接模式下，所有中斷和異常都會捕獲到?mtvec.BASE。

在向量模式下，異常trap到?mtvec.BASE，但中斷將直接跳轉(zhuǎn)到它們的向量表索引。

CLINT向量表

CLINT向量表如下：

CLINT 向量表填充有跳轉(zhuǎn)指令，因?yàn)橛布紫忍D(zhuǎn)到向量表中的索引，然后再跳轉(zhuǎn)到處理程序。所有異常類型都trap到表中的第一個條目是?mtvec.BASE。

下面是CLINT 向量表的示例：

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CLINT 中斷源

下圖是CLINT 中斷 ID：

CLINT中斷屬性

為了幫助提高保存和恢復(fù)上下文的效率，可以將中斷屬性應(yīng)用于用于中斷處理的函數(shù)。

此屬性將保存和恢復(fù)處理程序中使用的寄存器，并在處理程序的末尾插入一條?mret?指令。

CLINT內(nèi)存映射

下圖是U54 內(nèi)核上 CLINT 的內(nèi)存映射：

注意，在 CLINT 內(nèi)存映射中沒有用于特定中斷的啟用位，因?yàn)檫@些中斷的啟用位于每個中斷的?mie CSR?和?mstatus.mie?CSR 位中，它全局啟用所有機(jī)器中斷.

相關(guān)寄存器

MSIP Registers

機(jī)器模式軟件中斷是通過寫入內(nèi)存映射控制寄存器?msip?來生成的。

msip?寄存器是一個 32 位寬的 WARL 寄存器，其中高 31 位綁定為 0。最低有效位反映在 mip CSR 的?MSIP?位中。msip?寄存器中的其他位被硬連線為零。復(fù)位時，每個?msip?寄存器都清零。

軟件中斷對于多 hart 系統(tǒng)中的處理器間通信最有用，因?yàn)?harts 可能會寫入彼此的 msip 位以影響處理器間中斷。

軟件中斷其實(shí)更多的用于多核之間，也就是所謂的核間通信。

Timer Registers

與timer有關(guān)的寄存器主要是兩個：mtime和mtimecmp

mtime?是一個 64 位讀寫寄存器，包含從?rtc_toggle?信號計數(shù)的周期數(shù)。

只要?mtime?大于或等于?mtimecmp?寄存器中的值，定時器中斷就會掛起。定時器中斷反映在 mip 寄存器的 mtip 位中。

復(fù)位時，mtime?清零。mtimecmp?不會重置。

特權(quán)模式委托

默認(rèn)情況下，所有中斷都會陷入機(jī)器模式，包括定時器和軟件中斷。

為了讓定時器和軟件中斷直接進(jìn)入管理員模式，定時器中斷和軟件中斷必須首先委托給管理員模式。

原文作者：嵌入式Linux充電站