Xv6驱动（一）：PLIC

PLIC内存布局

#define PLIC 0x0c000000L
#define PLIC_PRIORITY (PLIC + 0x0)
#define PLIC_PENDING (PLIC + 0x1000)
#define PLIC_SENABLE(hart) (PLIC + 0x2080 + (hart) * 0x100)
#define PLIC_SPRIORITY(hart) (PLIC + 0x201000 + (hart) * 0x2000)
#define PLIC_SCLAIM(hart) (PLIC + 0x201004 + (hart) * 0x2000)

Xv6外部中断

外部中断通常是指来自处理器外部设备的中断。

Xv6只支持两个外设：

• uart0：中断号为10，映射到物理内存0x10000000
• virtio disk：中断号为1，映射到物理内存0x10001000

// qemu puts UART registers here in physical memory.
#define UART0 0x10000000L
#define UART0_IRQ 10// virtio mmio interface
#define VIRTIO0 0x10001000
#define VIRTIO0_IRQ 1

 PLIC驱动

plicinit函数

同虚拟内存初始化，PLIC的初始化也是两阶段初始化。第一阶段的初始化由cpu0执行，也就是说该函数只执行一次。

该函数的任务是设置中断优先级。Xv6只支持两个外设：UART和virtio mmio disk，该函数把这两个外设的中断优先级都设置为1。此外，RISC-V规定：如果两个相同优先级的中断同时触发，那么编号小的中断具有较高的优先级。

void plicinit(void)
{// set desired IRQ priorities non-zero (otherwise disabled).*(uint32 *)(PLIC + UART0_IRQ * 4) = 1;*(uint32 *)(PLIC + VIRTIO0_IRQ * 4) = 1;
}

plicinithart函数

该函数是PLIC的第二阶段初始化，每个核心初始化时都要执行这个函数。

该函数会使能S模式下的uart中断和virtio disk中断，并且设置S模式下中断阈值为0

这就说明了：

1. 如果发生外部中断，那么每个核心都会收到外部中断的信号
2. 只有一个核心会处理这次外部中断

void plicinithart(void)
{int hart = cpuid();// set enable bits for this hart's S-mode// for the uart and virtio disk.*(uint32 *)PLIC_SENABLE(hart) = (1 << UART0_IRQ) | (1 << VIRTIO0_IRQ);// set this hart's S-mode priority threshold to 0.*(uint32 *)PLIC_SPRIORITY(hart) = 0;
}

plic_claim函数

该函数由异常处理程序调用，用来返回异常号。如果同时有多个中断发生，PLIC硬件会根据之前的配置返回当前待定中断源中优先级最高的那个。其中只有一个核心会得到异常号，其他的核心的返回值是0

int plic_claim(void)
{int hart = cpuid();int irq = *(uint32 *)PLIC_SCLAIM(hart);return irq;
}

plic_complete函数 

中断请求寄存器和中断完成寄存器是同一个寄存器。中断处理程序处理完中断后，会调用该函数，同时将中断号写入该寄存器中

void plic_complete(int irq)
{int hart = cpuid();*(uint32 *)PLIC_SCLAIM(hart) = irq;
}

 参考资料

The xv6 Kernel-27 PLIC_Platform Level Interrupt Controller_哔哩哔哩_bilibili

Lecture 9 - Interrupts 中文版_哔哩哔哩_bilibili