定時器中斷 (CLNT) 和 __stack_chk_fail with RISC-V

Question

我正在編寫一個模擬器，我花了很長時間來弄清楚 CPU 應該做什么。 我有一個幾乎一直有效的系統。 我可以運行 NOMMU RV32 Linux kernel 如果我非常小心地選擇我的 CLNT:CPU 計時器比率以獲得真正的幸運。

我正在盡我所能模仿這個 Stack Overflow 答案所說的內容： RISC-V 中斷處理流程

而且，老實說，它似乎運作良好。 我可以運行用戶空間程序並讓我的計時器以 250 Hz 運行，除了有時 kernel 崩潰，更具體地說，它幾乎總是在__stack_chk_fail上。 挖掘之后，我仍然不知道內核對中斷的處理是如何不到處崩潰的。 因為，它看起來像是在中斷時，會發生以下情況：

• CSR CSR_SCRATCH的交換寄存器tp如果為零（第一次發生）將它們設置為相等。
• 從tp的描述符中讀取sp s0等...。
• 對中斷進行操作。

但是， tp似乎與當前正在運行的（中斷的任務）相同。 因此看起來sp的更改，更具體地說，堆棧保護器在中斷中不被理解，因此它可以覆蓋中斷任務當前正在運行的 memory。事實上，我已經逐步完成並觀察到了這一點。

但是我的 kernel 似乎在 QEMU 中啟動，所以我認為問題出在我的代碼上。

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作為參考，這是我的設置：我的計時器順序是：

• 如果 timer > timer_match AND timermatch != 0 設置mip.mtip否則清除。
• 如果mie.mtie == 1 AND mip.mtip == 1 AND mstatus.mie == 1則觸發中斷。

觸發定時器中斷時（原子地）：

• 設置mstatus.mpie = mstatus.mie
• 設置mstatus.mie = 0
• 設置mepc = pc
• 設置mtval = 0
• 設置mtcause = 0x80000007
• 設置下一個 PC = mtvec （Linux 使用一體式中斷處理程序）

在處理陷阱時，我（原子地）：

• Set mepc = mtval = pc <<注意：這似乎是正確的，規范是這樣說的，kernel 改進了 mepc。
• 設置mtval = pc
• 設置mstatus.mpie = mstatus.mie
• 設置mstatus.mie = 0
• 設置下一個 PC = mtvec

調用mret I 時（原子地）：

• 設置mstatus.mie = mstatus.mpie
• 設置mstatus.mpie = 1
• 設置下一個 PC = mepc

任何想法發生了什么？

Answer 1

這可能不是 100% 正確，但這似乎能夠使系統穩定。

從 pi-maker 的 rvc，事實證明 kernel 正常運行至關重要，您必須設置mstatus.mpp位，否則它將覆蓋 memory。

正確的解決方案似乎在這里： https://github.com/PiMaker/rvc/blob/master/src/trap.h#L48

但是，為了測試，我能夠通過以下方式讓我的項目工作。 除了上述的操作...

如果定時器中斷：

• 將最后的privilege存儲到mstatus.mpp
• 將新privilege設置為3 。

如果像ebreak這樣的陷阱：

• 將最后的privilege存儲到mstatus.mpp
• 將新privilege設置為3 。

如果mret ：

• 將最后的privilege存儲到mstatus.mpp
• 將新privilege設置為舊mstatus.mpp

我不將privilege位用於任何其他用途。 （請注意，這可能是不正確的，因為所選的 CSR 應根據權限級別而變化，但這似乎有效，¯\ (ツ) /¯