（手册2）The RISC-V Instruction Set Manual Volume II - PrivilegedArc

《RISC-V指令集手册第二卷：特权架构》是RISC-V架构的重要参考资料，由Andrew Waterman、Yunsup Lee、Rimas Avizienis、David A. Patterson和Krste Asanović等人于2015年在加州大学伯克利分校发表的技术报告。手册详细介绍了RISC-V的特权级别、控制和状态寄存器(CSRs)以及机器级ISA等核心概念。 在特权架构中，机器中断寄存器(mip和mie)是关键组件。mip和mie寄存器用于管理处理器的中断处理机制。mip寄存器存储了当前可以触发中断的源，而mie寄存器则保存了启用的中断源。这些寄存器允许操作系统或其他特权软件控制中断的处理，确保系统的稳定性和响应性。 机器定时器寄存器是另一个重要的硬件设施，通常包括了机器模式的时钟中断寄存器。它们用于实现系统级别的定时和计数功能，例如调度任务、周期性操作或超时检测。定时器中断能够中断处理器的正常执行流程，以便在指定时间点执行特定的操作，如上下文切换或者执行时间片轮转。 控制和状态寄存器(CSRs)是RISC-V架构中的核心特性，它们提供了一种访问和修改处理器状态的方法。CSRs包含各种控制位，用于设置系统行为，比如中断控制、内存管理、调试功能等。RISC-V为不同特权级别定义了不同的CSRs，以确保不同层级的软件可以访问到适当的控制位，同时保护关键系统资源不受非特权软件的不当修改。 手册还详细描述了访问CSRs的指令以及地址映射约定，这为开发者提供了指导，使他们能够有效地与这些寄存器交互。此外，手册中列出了所有CSRs，包括其功能和访问权限，这对于理解和实现RISC-V系统的软件至关重要。 机器级ISA是RISC-V架构的最底层，它定义了硬件可以直接操作的指令集。这部分内容详细阐述了机器模式下的控制逻辑、异常处理和中断机制，以及相关的CSRs，这些都是系统初始化、内核级任务调度和硬件故障处理的基础。 《RISC-V指令集手册第二卷：特权架构》是理解RISC-V处理器特权操作和系统级功能的关键资源，对于设计、实现和优化基于RISC-V架构的系统软件有着深远的影响。