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RISCV 移植记录
开发环境
- riscv-rust/rust：使用官方发布的二进制版本+源码
- riscv-gnu-toolchain：使用OS2018腾讯云中使用的预编译版本
具体配置过程详见Dockerfile
Rust-RISCV
目标指令集：RISCV32IMA
target: riscv32ima_unknown_none
由于工具链二进制版本尚未内置此target，因此需提供配置文件：riscv32-blog_os.json。
理想情况下，目标指令集应为RISCV32G，即使用全部扩展。但考虑到要把它跑在我们自己实现的CPU上，指令集应该尽量精简，即最好是RISCV32I。此外：
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为什么用原子指令扩展？
RustOS依赖的库中，大部分都使用了Rust核心库的原子操作（core::sync::atomic）。
如果目标指令集不支持原子操作，会导致无法编译。
然而LLVM后端尚不完全支持原子指令扩展，因此这条路可能走不通，需要魔改Rust标准库。
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为什么用乘除指令扩展？
Rust核心库中fmt模块会使用乘除运算，若不使用乘除指令，则会依赖LLVM提供的内置函数进行软计算，导致链接错误。这一问题理论上可以通过在xargo中设置依赖compiler-builtin解决。但如此操作后，仍有一个函数
__mulsi3缺失（32×32）。经查，compiler-builtin中实现了类似的__muldi3函数（64×64)，所以理论上可以用它手动实现前者。但如此操作后，还是不对，实验表明__muldi3本身也是不正确的。总之，没有成功配置不使用M扩展的编译环境，不过日后解决这一问题并不困难。
BootLoader
参考bbl-ucore及后续的ucore_os_lab for RISCV32，使用bbl作为BootLoader。
然而官方版本和bbl-ucore中的fork版本都无法正常编译，使用的是ucore_os_lab中的修改版本。
bbl-ucore使用RISCV1.9的bbl，ucore_os_lab使用RISCV1.10的bbl。后者相比前者，去掉了对内核的内存映射，因此需保证虚实地址一致。
注：事实上ucore_os_lab中的虚实地址并不一致，且没有内存映射，但依然能够运行，应该是由于编译器生成的所有跳转都使用相对偏移。而Rust编译器会生成绝对地址跳转，因此若虚实不一致会导致非法访存。
Trap
参考资料：
Trap
- 中断帧：32个整数寄存器 + 4个S-Mode状态寄存器
- 开启中断：
- stvec：设置中断处理函数地址
- sstatus：SIE bit 开启中断
Timer
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开启时钟中断：
- sie：STIE bit 开启时钟中断
- sbi::set_timer：设置下次中断时间
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读取时间：
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mtime：可读出当前时间（低32bit）
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mtimeh：当前时间（高32bit），仅RV32有效
因此RV32下要读取完整时间u64，需循环读取判等，因为指令之间可能被中断，要保证原子性。详见
get_cycle()。
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触发中断：
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mtimecmp(h)：下次触发时钟中断的时间
当time>=timecmp时，触发中断
可通过sbi::set_timer设置
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