RISC-V特权架构 - 中断注入

中断注入

• [1 中断注入的作用](#1 中断注入的作用)
• [2 mip寄存器](#2 mip寄存器)
• [3 中断注入后的处理过程](#3 中断注入后的处理过程)

本文属于《 RISC-V指令集基础系列教程》之一，欢迎查看其它文章。

1 中断注入的作用

• 中断注入，就是在M模式下，手动向S模式去产生一个中断。

比如：向mip寄存器的bit5（STIP）写1，S模式就会产生一个时钟中断。

设置mip寄存器中的STIP字段，相当于把M模式下的定时器中断，注入S模式，并由S模式的操作系统处理。

• 中断注入，类似于软件中断，由软件来产生。

相对而言是硬件中断，硬件中断，一般是靠GPIO引脚的高低电平来触发。

2 mip寄存器

3 中断注入后的处理过程

注入中断后，在mip寄存器中，对应bit指示了，发生了何种中断。

对于该中断的处理过程，与正常中断处理流程一致，可参考《RISC-V特权架构 - 模式切换与委托》中《中断处理时模式切换》章节。

主要就是：

• 判断mideleg，是否委托；
• 以便更新M或S模式寄存器 ；
• 然后，进入M或S模式；
• 然后，跳转到M或S模式的异常向量表基址，进行中断处理；
• 最后通过mret或sret，返回到之前的模式和pc地址，继续执行。

比如，我们在调试时，就发现OS在处理M模式下时钟中断时，有如下过程：

• 运行于S模式下的OS，首先会检测到，M模式下时钟中断（mip.MTIP=1）；
• 然后，默认进入M模式，在M模式的中断处理代码（位于riscv-pk固件异常向量表）中，并没有做特殊处理，只是将mip.MTIP注入到mip.STIP（mip.STIP=1），便退出了M，回到S模式；
• 下一次，当S模式下的OS，检测到，S模式下时钟中断（mip.STIP=1）时，便会按照正常中断处理流程，来处理该中断。

因此，我们看起来，像是固件异常处理代码，伪造了一个S模式下时钟中断，这个过程，就叫做中断注入。