異常與中斷實驗特權(quán)等級2兩個特權(quán)等級對應用戶態(tài)的：PLV3（當CSR.CRMD.PLV1=3時）對應核心態(tài)的：PLV0（當CSR.CRMD.PLV=0時）不同特權(quán)等級下的操作權(quán)限PLV3：僅可執(zhí)行用戶態(tài)指令、不可訪問CSR、僅可訪問用戶態(tài)(虛)地址空間、不可操作TLBPLV0：

可執(zhí)行所有

指令、

可訪問CSR、

可訪問整個

地址空間、

可操作TLB注：1.CSR是ControlStatusRegister(控制狀態(tài)寄存器)的簡寫。CSR.CRMD.PLV指代號為CRMD的CSR寄存器中PLV域。2.RISC-V中CPU當前處于M、S還是UMode雖然硬件是可以推導出來的，但是并沒有CSR的相關域直接表征。LAMIPSIRV32IPLV3(CSR.CRMD.PLV=3)UserMode(CP0.Status.ERL=0&&CP0.Status.EXL=0&&CP0.Status.KSU=2)U-mode2PLV0(CSR.CRMD.PLV=0)KernelMode(CP0.Status.ERL=1||CP0.Status.EXL=1||CP0.Status.KSU=0)S-modeM-mode異常與中斷3異常的處理過程異常具體定義中斷的相關定義異常處理相關CSR異常處理過程4異常處理準備記錄觸發(fā)異常指令PC至CSR.ERA硬件保存部分現(xiàn)場（PPLV←PLV,PIE←IE）提升特權(quán)等級至最高（PLV←0）記錄其它異常相關信息（e.g.CSR.BADV）確定異常來源，進入異常處理入口。記錄異常類型（CSR.ESTAT.Ecode、EsubCode）TLB重填異常入口（CSR.TLBRENTRY），其余異常入口（CSR.EENTRY）保存執(zhí)行狀態(tài)處理異?；謴蛨?zhí)行狀態(tài)執(zhí)行ertn指令返回恢復硬件保存的那部分現(xiàn)場（PLV←PPLV,IE←PIE）跳轉(zhuǎn)到CSR.ERA所存的返回地址處異常觸發(fā)程序繼續(xù)執(zhí)行異常具體定義（一）5EcodeEsubCode異常代號異常類型判定條件0x0INT中斷接收到外部硬件中斷、核間中斷、內(nèi)部軟中斷、定時器中斷0x1PILload操作頁無效load指令訪問的頁表項無效0x2PISstore操作頁無效store指令訪問的頁表項無效0x3PIF取指操作頁無效取指操作訪問的頁表項無效0x4PME頁修改store指令訪問一個可寫位和臟位不全為1的有效頁表項0x7PPI頁特權(quán)等級不合規(guī)訪問的有效頁表項的PLV等級權(quán)限高于CPU當前的PLV等級0x80x0ADEF取指地址錯取指PC不對齊；映射地址模式下，CPU當前處于PLV3，PC第31位為1且不落在任何有效的直接映射窗口中0x80x1ADEM訪存指令地址錯映射地址模式下，CPU當前處于PLV3，訪存指令虛地址的第31位為1且不落在任何有效的直接映射窗口中0x9ALE地址非對齊非字節(jié)訪存指令的地址不是自然對齊的異常具體定義（二）6EcodeEsubCode異常代號異常類型判定及處理0xBSYS系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行syscall指令0xCBRK斷點執(zhí)行break指令0xDINE指令不存在當前指令是一條未定義（/未實現(xiàn)）指令0xEIPE指令特權(quán)等級錯CPU當前處于PLV3，執(zhí)行特權(quán)指令0xFFPD浮點指令未使能CPU實現(xiàn)了浮點指令前提下，當CSR.EUEN.FPE=0時執(zhí)行浮點指令0x12FPE基礎浮點運算異常浮點運算過程中滿足IEEE754規(guī)范中觸發(fā)浮點運算異常的情況0x3FTLBRTLB重填映射地址模式下，訪存地址不落在任何有效的直接映射窗口中，且在TLB中找不到對應的TLB表項中斷相關定義7代號名稱狀態(tài)位局部使能全局使能來源中斷入口地址SWI0軟件中斷0CSR.ESTAT.IS[0]CSR.ECFG.LIE[0]CSR.CRMD.IE軟件設置CSR.EENTRYSWI1軟件中斷1CSR.ESTAT.IS[1]CSR.ECFG.LIE[1]HWI0硬件中斷0CSR.ESTAT.IS[2]CSR.ECFG.LIE[2]外部中斷控制器或設備HWI1硬件中斷1CSR.ESTAT.IS[3]CSR.ECFG.LIE[3]HWI2硬件中斷2CSR.ESTAT.IS[4]CSR.ECFG.LIE[4]HWI3硬件中斷3CSR.ESTAT.IS[5]CSR.ECFG.LIE[5]HWI4硬件中斷4CSR.ESTAT.IS[6]CSR.ECFG.LIE[6]HWI5硬件中斷5CSR.ESTAT.IS[7]CSR.ECFG.LIE[7]HWI6硬件中斷6CSR.ESTAT.IS[8]CSR.ECFG.LIE[8]HWI7硬件中斷7CSR.ESTAT.IS[9]CSR.ECFG.LIE[9]TI定時器中斷CSR.ESTAT.IS[11]CSR.ECFG.LIE[11]核內(nèi)定時器IPI核間中斷CSR.ESTAT.IS[12]CSR.ECFG.LIE[12]其它核定時器中斷相關定義8中斷來源：處理器核內(nèi)一個倒計時計數(shù)器（timer_cnt），不超過32位寬。該計數(shù)器與rdcnt指令讀取的計時器采用同一個時鐘中斷標記：timer_cnt值為0時標記中斷，CSR.ESTAT.IS[11]←1中斷清除：對CSR.TICLR.CLR位寫1的動作timer_cnt配置：有自己的計數(shù)使能位（CSR.TCFG.En）倒計時的初始值軟件可配置（CSR.TCFG.InitVal）倒計至0后的處理方式有兩種（通過CSRT.TCFG.Periodic位配置）非周期性：停止工作

周期性：自動復位到CSR.TCFG.InitVal配置的初始值后繼續(xù)工作注：1.停止工作可以簡單理解為停止計數(shù)，但是這并不意味著timer_cnt一定要停在0值上，而且即使停在0值上也不會標記新的定時器中斷。異常相關CSR9助記符編號說明CRMD0x0處理器當前運行模式及地址翻譯模式、全局中斷使能等配置信息PRMD0x1觸發(fā)當前普通異常的現(xiàn)成的運行模式、全局中斷使能等配置信息EUEN0x2擴展部件的使能控制ECFG0x4局部中斷使能配置信息ESTAT0x5記錄異常和中斷