5 向量化例外与中断处理
上一章编写了一个简单的例外与中断处理流程，在上一章的例外与中断处理流程中，每触发一个例外或者中断就需要将例外配置寄存器和例外状态寄存器读取一次。读取完成之后，还要计算并判断是属于哪一个例外或者中断。龙芯架构中支持向量化的例外与中断处理，为了避免上述问题，本章将编写一个向量化的例外与中断处理流程。
5.1 准备工作
在开始编写向量化的例外与中断处理流程之前，首先进行一些准备工作：
编写例外与中断上下文结构体，struct pt_regs，其中描述了例外与中断发生后需要保存的上下文；
在访问struct pt_regs结构体时，为访问方便，编写该结构体成员相对于该结构体首地址的偏移宏；
32位与64位的指令会有些不一样，编写一些可移植性更强的宏操作；
为编写例外与中断入口程序时方便，编写保存上下文的宏；
编写一些宏方便在汇编文件中生成函数；
参考项目仓库中的代码，移植
include/loongarch.h文件。
编写例外与中断上下文结构体：
/* include/pt_regs.h */
#ifndef _PT_REGS_H
#define _PT_REGS_H
/*
* This struct defines the way the registers are stored on the stack during
* a system call/exception. If you add a register here, please also add it to
* regoffset_table[] in arch/loongarch/kernel/ptrace.c.
*/
struct pt_regs {
/* hardware irq number */
unsigned long hwirq;
/* Main processor registers. */
unsigned long regs[32];
/* Original syscall arg0. */
unsigned long orig_a0;
/* Special CSR registers. */
unsigned long csr_era;
unsigned long csr_badvaddr;
unsigned long csr_crmd;
unsigned long csr_prmd;
unsigned long csr_euen;
unsigned long csr_ecfg;
unsigned long csr_estat;
unsigned long __last[];
} __attribute__((aligned (8)));
#endif /* _PT_REGS_H */编写struct pt_regs结构体成员相对于该结构体首地址的偏移宏：
/* include/asm-offsets.h */
#ifndef _ASM_OFFSETS_H
#define _ASM_OFFSETS_H
/* LoongArch pt_regs offsets. */
#define PT_HWIRQ 0
#define PT_R0 8 /* offsetof(struct pt_regs, regs[0]) */
#define PT_R1 16 /* offsetof(struct pt_regs, regs[1]) */
#define PT_R2 24 /* offsetof(struct pt_regs, regs[2]) */
#define PT_R3 32 /* offsetof(struct pt_regs, regs[3]) */
#define PT_R4 40 /* offsetof(struct pt_regs, regs[4]) */
#define PT_R5 48 /* offsetof(struct pt_regs, regs[5]) */
#define PT_R6 56 /* offsetof(struct pt_regs, regs[6]) */
#define PT_R7 64 /* offsetof(struct pt_regs, regs[7]) */
#define PT_R8 72 /* offsetof(struct pt_regs, regs[8]) */
#define PT_R9 80 /* offsetof(struct pt_regs, regs[9]) */
#define PT_R10 88 /* offsetof(struct pt_regs, regs[10]) */
#define PT_R11 96 /* offsetof(struct pt_regs, regs[11]) */
#define PT_R12 104 /* offsetof(struct pt_regs, regs[12]) */
#define PT_R13 112 /* offsetof(struct pt_regs, regs[13]) */
#define PT_R14 120 /* offsetof(struct pt_regs, regs[14]) */
#define PT_R15 128 /* offsetof(struct pt_regs, regs[15]) */
#define PT_R16 136 /* offsetof(struct pt_regs, regs[16]) */
#define PT_R17 144 /* offsetof(struct pt_regs, regs[17]) */
#define PT_R18 152 /* offsetof(struct pt_regs, regs[18]) */
#define PT_R19 160 /* offsetof(struct pt_regs, regs[19]) */
#define PT_R20 168 /* offsetof(struct pt_regs, regs[20]) */
#define PT_R21 176 /* offsetof(struct pt_regs, regs[21]) */
#define PT_R22 184 /* offsetof(struct pt_regs, regs[22]) */
#define PT_R23 192 /* offsetof(struct pt_regs, regs[23]) */
#define PT_R24 200 /* offsetof(struct pt_regs, regs[24]) */
#define PT_R25 208 /* offsetof(struct pt_regs, regs[25]) */
#define PT_R26 216 /* offsetof(struct pt_regs, regs[26]) */
#define PT_R27 224 /* offsetof(struct pt_regs, regs[27]) */
#define PT_R28 232 /* offsetof(struct pt_regs, regs[28]) */
#define PT_R29 240 /* offsetof(struct pt_regs, regs[29]) */
#define PT_R30 248 /* offsetof(struct pt_regs, regs[30]) */
#define PT_R31 256 /* offsetof(struct pt_regs, regs[31]) */
#define PT_CRMD 288 /* offsetof(struct pt_regs, csr_crmd) */
#define PT_PRMD 296 /* offsetof(struct pt_regs, csr_prmd) */
#define PT_EUEN 304 /* offsetof(struct pt_regs, csr_euen) */
#define PT_ECFG 312 /* offsetof(struct pt_regs, csr_ecfg) */
#define PT_ESTAT 320 /* offsetof(struct pt_regs, csr_estat) */
#define PT_ERA 272 /* offsetof(struct pt_regs, csr_era) */
#define PT_BVADDR 280 /* offsetof(struct pt_regs, csr_badvaddr) */
#define PT_ORIG_A0 264 /* offsetof(struct pt_regs, orig_a0) */
#define PT_SIZE 328 /* sizeof(struct pt_regs) */
#endif /* _ASM_OFFSETS_H */编写一些可移植性更强的宏操作：
/* include/asm.h */
#ifndef _ASM_H
#define _ASM_H
/*
* How to add/sub/load/store/shift C int variables.
*/
#if (__SIZEOF_INT__ == 4)
#define INT_ADD add.w
#define INT_ADDI addi.w
#define INT_SUB sub.w
#define INT_L ld.w
#define INT_S st.w
#define INT_SLL slli.w
#define INT_SLLV sll.w
#define INT_SRL srli.w
#define INT_SRLV srl.w
#define INT_SRA srai.w
#define INT_SRAV sra.w
#endif
#if (__SIZEOF_INT__ == 8)
#define INT_ADD add.d
#define INT_ADDI addi.d
#define INT_SUB sub.d
#define INT_L ld.d
#define INT_S st.d
#define INT_SLL slli.d
#define INT_SLLV sll.d
#define INT_SRL srli.d
#define INT_SRLV srl.d
#define INT_SRA srai.d
#define INT_SRAV sra.d
#endif
/*
* How to add/sub/load/store/shift C long variables.
*/
#if (__SIZEOF_LONG__ == 4)
#define LONG_ADD add.w
#define LONG_ADDI addi.w
#define LONG_SUB sub.w
#define LONG_L ld.w
#define LONG_S st.w
#define LONG_SLL slli.w
#define LONG_SLLV sll.w
#define LONG_SRL srli.w
#define LONG_SRLV srl.w
#define LONG_SRA srai.w
#define LONG_SRAV sra.w
#ifdef __ASSEMBLY__
#define LONG .word
#endif
#define LONGSIZE 4
#define LONGMASK 3
#define LONGLOG 2
#endif
#if (__SIZEOF_LONG__ == 8)
#define LONG_ADD add.d
#define LONG_ADDI addi.d
#define LONG_SUB sub.d
#define LONG_L ld.d
#define LONG_S st.d
#define LONG_SLL slli.d
#define LONG_SLLV sll.d
#define LONG_SRL srli.d
#define LONG_SRLV srl.d
#define LONG_SRA srai.d
#define LONG_SRAV sra.d
#ifdef __ASSEMBLY__
#define LONG .dword
#endif
#define LONGSIZE 8
#define LONGMASK 7
#define LONGLOG 3
#endif
/*
* How to add/sub/load/store/shift pointers.
*/
#if (__SIZEOF_POINTER__ == 4)
#define PTR_ADD add.w
#define PTR_ADDI addi.w
#define PTR_SUB sub.w
#define PTR_L ld.w
#define PTR_S st.w
#define PTR_LI li.w
#define PTR_SLL slli.w
#define PTR_SLLV sll.w
#define PTR_SRL srli.w
#define PTR_SRLV srl.w
#define PTR_SRA srai.w
#define PTR_SRAV sra.w
#define PTR_SCALESHIFT 2
#ifdef __ASSEMBLY__
#define PTR .word
#endif
#define PTRSIZE 4
#define PTRLOG 2
#endif
#if (__SIZEOF_POINTER__ == 8)
#define PTR_ADD add.d
#define PTR_ADDI addi.d
#define PTR_SUB sub.d
#define PTR_L ld.d
#define PTR_S st.d
#define PTR_LI li.d
#define PTR_SLL slli.d
#define PTR_SLLV sll.d
#define PTR_SRL srli.d
#define PTR_SRLV srl.d
#define PTR_SRA srai.d
#define PTR_SRAV sra.d
#define PTR_SCALESHIFT 3
#ifdef __ASSEMBLY__
#define PTR .dword
#endif
#define PTRSIZE 8
#define PTRLOG 3
#endif
#endif /* _ASM_H */编写保存上下文的宏：
/* include/stackframe.h */
#ifndef _STACKFRAME_H
#define _STACKFRAME_H
#include <loongarch.h>
#include <regdef.h>
#include <asm.h>
#include <asm-offsets.h>
/* Make the addition of cfi info a little easier. */
.macro cfi_rel_offset reg offset=0 docfi=0
.if \docfi
.cfi_rel_offset \reg, \offset
.endif
.endm
.macro cfi_st reg offset=0 docfi=0
cfi_rel_offset \reg, \offset, \docfi
LONG_S \reg, sp, \offset
.endm
.macro cfi_restore reg offset=0 docfi=0
.if \docfi
.cfi_restore \reg
.endif
.endm
.macro cfi_ld reg offset=0 docfi=0
LONG_L \reg, sp, \offset
cfi_restore \reg \offset \docfi
.endm
.macro BACKUP_T0T1
csrwr t0, EXCEPTION_KS0
csrwr t1, EXCEPTION_KS1
.endm
.macro RELOAD_T0T1
csrrd t0, EXCEPTION_KS0
csrrd t1, EXCEPTION_KS1
.endm
.macro SAVE_TEMP docfi=0
RELOAD_T0T1
cfi_st t0, PT_R12, \docfi
cfi_st t1, PT_R13, \docfi
cfi_st t2, PT_R14, \docfi
cfi_st t3, PT_R15, \docfi
cfi_st t4, PT_R16, \docfi
cfi_st t5, PT_R17, \docfi
cfi_st t6, PT_R18, \docfi
cfi_st t7, PT_R19, \docfi
cfi_st t8, PT_R20, \docfi
.endm
.macro SAVE_STATIC docfi=0
cfi_st s0, PT_R23, \docfi
cfi_st s1, PT_R24, \docfi
cfi_st s2, PT_R25, \docfi
cfi_st s3, PT_R26, \docfi
cfi_st s4, PT_R27, \docfi
cfi_st s5, PT_R28, \docfi
cfi_st s6, PT_R29, \docfi
cfi_st s7, PT_R30, \docfi
cfi_st s8, PT_R31, \docfi
.endm
.macro SAVE_SOME docfi=0
csrrd t1, LOONGARCH_CSR_PRMD
andi t1, t1, 0x3 /* extract pplv bit */
move t0, sp
beqz t1, 8f
/* Called from user mode, new stack. */
/* get_saved_sp docfi=\docfi */
8:
PTR_ADDI sp, sp, -PT_SIZE
.if \docfi
.cfi_def_cfa sp, 0
.endif
cfi_st t0, PT_R3, \docfi
cfi_rel_offset sp, PT_R3, \docfi
LONG_S zero, sp, PT_R0
csrrd t0, LOONGARCH_CSR_PRMD
LONG_S t0, sp, PT_PRMD
csrrd t0, LOONGARCH_CSR_CRMD
LONG_S t0, sp, PT_CRMD
csrrd t0, LOONGARCH_CSR_EUEN
LONG_S t0, sp, PT_EUEN
csrrd t0, LOONGARCH_CSR_ECFG
LONG_S t0, sp, PT_ECFG
csrrd t0, LOONGARCH_CSR_ESTAT
PTR_S t0, sp, PT_ESTAT
cfi_st ra, PT_R1, \docfi
cfi_st a0, PT_R4, \docfi
cfi_st a1, PT_R5, \docfi
cfi_st a2, PT_R6, \docfi
cfi_st a3, PT_R7, \docfi
cfi_st a4, PT_R8, \docfi
cfi_st a5, PT_R9, \docfi
cfi_st a6, PT_R10, \docfi
cfi_st a7, PT_R11, \docfi
csrrd ra, LOONGARCH_CSR_ERA
LONG_S ra, sp, PT_ERA
.if \docfi
.cfi_rel_offset ra, PT_ERA
.endif
cfi_st tp, PT_R2, \docfi
cfi_st fp, PT_R22, \docfi
/* Set thread_info if we're coming from user mode */
csrrd t0, LOONGARCH_CSR_PRMD
andi t0, t0, 0x3 /* extract pplv bit */
beqz t0, 9f
/* li.d tp, ~_THREAD_MASK */
/* and tp, tp, sp */
/* cfi_st u0, PT_R21, \docfi */
/* csrrd u0, PERCPU_BASE_KS */
9:
.endm
.macro SAVE_ALL docfi=0
SAVE_SOME \docfi
SAVE_TEMP \docfi
SAVE_STATIC \docfi
.endm
.macro RESTORE_TEMP docfi=0
cfi_ld t0, PT_R12, \docfi
cfi_ld t1, PT_R13, \docfi
cfi_ld t2, PT_R14, \docfi
cfi_ld t3, PT_R15, \docfi
cfi_ld t4, PT_R16, \docfi
cfi_ld t5, PT_R17, \docfi
cfi_ld t6, PT_R18, \docfi
cfi_ld t7, PT_R19, \docfi
cfi_ld t8, PT_R20, \docfi
.endm
.macro RESTORE_STATIC docfi=0
cfi_ld s0, PT_R23, \docfi
cfi_ld s1, PT_R24, \docfi
cfi_ld s2, PT_R25, \docfi
cfi_ld s3, PT_R26, \docfi
cfi_ld s4, PT_R27, \docfi
cfi_ld s5, PT_R28, \docfi
cfi_ld s6, PT_R29, \docfi
cfi_ld s7, PT_R30, \docfi
cfi_ld s8, PT_R31, \docfi
.endm
.macro RESTORE_SOME docfi=0
LONG_L a0, sp, PT_PRMD
andi a0, a0, 0x3 /* extract pplv bit */
beqz a0, 8f
/* cfi_ld u0, PT_R21, \docfi */
8:
LONG_L a0, sp, PT_ERA
csrwr a0, LOONGARCH_CSR_ERA
LONG_L a0, sp, PT_PRMD
csrwr a0, LOONGARCH_CSR_PRMD
cfi_ld ra, PT_R1, \docfi
cfi_ld a0, PT_R4, \docfi
cfi_ld a1, PT_R5, \docfi
cfi_ld a2, PT_R6, \docfi
cfi_ld a3, PT_R7, \docfi
cfi_ld a4, PT_R8, \docfi
cfi_ld a5, PT_R9, \docfi
cfi_ld a6, PT_R10, \docfi
cfi_ld a7, PT_R11, \docfi
cfi_ld tp, PT_R2, \docfi
cfi_ld fp, PT_R22, \docfi
.endm
.macro RESTORE_SP_AND_RET docfi=0
cfi_ld sp, PT_R3, \docfi
ertn
.endm
.macro RESTORE_ALL_AND_RET docfi=0
RESTORE_STATIC \docfi
RESTORE_TEMP \docfi
RESTORE_SOME \docfi
RESTORE_SP_AND_RET \docfi
.endm
#endif /* _STACKFRAME_H */编写一些宏方便在汇编文件中生成函数：
/* include/linkage.h */
#ifndef _LINKAGE_H
#define _LINKAGE_H
#define __ALIGN .align 2
#define __ALIGN_STR ".align 2"
#ifndef __ALIGN
#define __ALIGN .align 4,0x90
#define __ALIGN_STR ".align 4,0x90"
#endif
#define ALIGN __ALIGN
#define STT_NOTYPE 0
#define STT_OBJECT 1
#define STT_FUNC 2
#define STT_SECTION 3
#define STT_FILE 4
#define STT_COMMON 5
#define STT_TLS 6
/* Some toolchains use other characters (e.g. '`') to mark new line in macro */
#ifndef ASM_NL
#define ASM_NL ;
#endif
/* SYM_ENTRY -- use only if you have to for non-paired symbols */
#ifndef SYM_ENTRY
#define SYM_ENTRY(name, linkage, align...) \
linkage(name) ASM_NL \
align ASM_NL \
name:
#endif
/* SYM_T_FUNC -- type used by assembler to mark functions */
#ifndef SYM_T_FUNC
#define SYM_T_FUNC STT_FUNC
#endif
/* SYM_L_* -- linkage of symbols */
#define SYM_L_GLOBAL(name) .globl name
#define SYM_L_WEAK(name) .weak name
#define SYM_L_LOCAL(name) /* nothing */
/* SYM_A_* -- align the symbol? */
#define SYM_A_ALIGN ALIGN
#define SYM_A_NONE /* nothing */
/* SYM_START -- use only if you have to */
#ifndef SYM_START
#define SYM_START(name, linkage, align...) \
SYM_ENTRY(name, linkage, align)
#endif
/* SYM_END -- use only if you have to */
#ifndef SYM_END
#define SYM_END(name, sym_type) \
.type name sym_type ASM_NL \
.size name, .-name
#endif
#define SYM_FUNC_START(name) \
SYM_START(name, SYM_L_GLOBAL, SYM_A_ALIGN) \
.cfi_startproc;
#define SYM_FUNC_START_NOALIGN(name) \
SYM_START(name, SYM_L_GLOBAL, SYM_A_NONE) \
.cfi_startproc;
#define SYM_FUNC_START_LOCAL(name) \
SYM_START(name, SYM_L_LOCAL, SYM_A_ALIGN) \
.cfi_startproc;
#define SYM_FUNC_START_LOCAL_NOALIGN(name) \
SYM_START(name, SYM_L_LOCAL, SYM_A_NONE) \
.cfi_startproc;
#define SYM_FUNC_START_WEAK(name) \
SYM_START(name, SYM_L_WEAK, SYM_A_ALIGN) \
.cfi_startproc;
#define SYM_FUNC_START_WEAK_NOALIGN(name) \
SYM_START(name, SYM_L_WEAK, SYM_A_NONE) \
.cfi_startproc;
#define SYM_FUNC_END(name) \
.cfi_endproc; \
SYM_END(name, SYM_T_FUNC)
#endif /* _LINKAGE_H */移植include/loongarch.h文件：根据项目仓库的main分支，复制即可。该文件中存在一些配置宏，配置通过编译选项设置，所以修改Makefile文件，如下所示：
/* Makefile */
CFLAGS = -O1 -g -DCONFIG_LOONGARCH64 -DCONFIG_VA_BITS_40 -DCONFIG_PAGE_SIZE_4KB -DCONFIG_PGTABLE_LEVELS=3 -Wall -march=loongarch64 -mabi=lp64s -ffreestanding -fno-common -nostdlib -fno-stack-protector -fno-pie -no-pie -c -I ./include/ -I ./lib/ -I ./lib/kernel/ -I kernel/
AFLAGS = -g -DCONFIG_LOONGARCH64 -DCONFIG_VA_BITS_40 -DCONFIG_PAGE_SIZE_4KB -DCONFIG_PGTABLE_LEVELS=3 -nostdinc -D__ASSEMBLY__ -fno-PIE -march=loongarch64 -mabi=lp64s -G0 -pipe -msoft-float -mexplicit-relocs -ffreestanding -mno-check-zero-division -c -I ./include/5.2 编写向量化的例外与中断处理程序
编写生成中断处理入口程序的宏，do_vint函数后续实现：
/* loongarch/genex.S */
#include <stackframe.h>
#include <linkage.h>
.macro BUILD_VI_HANDLER num
.align 5
SYM_FUNC_START(handle_vint_\num)
BACKUP_T0T1
SAVE_ALL
addi.d t0, zero, \num
cfi_st t0, PT_HWIRQ, 0
move a0, sp
move a1, sp
la.abs t0, do_vint
jirl ra, t0, 0
RESTORE_ALL_AND_RET
SYM_FUNC_END(handle_vint_\num)
.endm生成中断处理入口程序，并生成中断处理入口程序向量数组：
/* loongarch/genex.S */
BUILD_VI_HANDLER 0
BUILD_VI_HANDLER 1
BUILD_VI_HANDLER 2
BUILD_VI_HANDLER 3
BUILD_VI_HANDLER 4
BUILD_VI_HANDLER 5
BUILD_VI_HANDLER 6
BUILD_VI_HANDLER 7
BUILD_VI_HANDLER 8
BUILD_VI_HANDLER 9
BUILD_VI_HANDLER 10
BUILD_VI_HANDLER 11
BUILD_VI_HANDLER 12
BUILD_VI_HANDLER 13
.section .data, "aw"
.align 3
.globl vector_table
vector_table:
PTR handle_vint_0
PTR handle_vint_1
PTR handle_vint_2
PTR handle_vint_3
PTR handle_vint_4
PTR handle_vint_5
PTR handle_vint_6
PTR handle_vint_7
PTR handle_vint_8
PTR handle_vint_9
PTR handle_vint_10
PTR handle_vint_11
PTR handle_vint_12
PTR handle_vint_13然后将该文件写入Makefile，该文件是汇编文件，编译选项使用AFLAGS。
# Makefile
$(BUILD_DIR)/genex.o: loongarch/genex.S
$(CC) $(AFLAGS) $< -o $@为了能够将本项目的代码方便移植到其他项目，当体系结构相关文件放在 os-elephant-dev/loongarch/ 目录下，与龙芯架构相关的头文件都在 include/ 目录下。将setup.h文件移到 os-elephant-dev/loongarch/ 目录下，并在setup_arch函数中写上例外与中断初始化的接口。
移动后修改Makefile中编译setup.o时的依赖。
/* include/setup.h */
#ifndef _SETUP_H
#define _SETUP_H
#define VECSIZE 0x200
extern void set_handler(unsigned long offset, void *addr, unsigned long len);
extern void per_cpu_trap_init(int cpu);
extern void setup_arch(void);
extern void trap_init(void);
#endif /* _SETUP_H *//* loongarch/setup.c */
#include <setup.h>
#include <bootinfo.h>
unsigned long fw_arg0, fw_arg1, fw_arg2;
unsigned long kernelsp;
void setup_arch(void)
{
/**
* 例外与中断的初始化
*/
per_cpu_trap_init(0);
}# Makefile
$(BUILD_DIR)/setup.o: loongarch/setup.c
$(CC) $(CFLAGS) $< -o $@per_cpu_trap_init()函数实现如下所示：
/* loongarch/trap.c */
#include <setup.h>
#include <loongarch.h>
#include <pt_regs.h>
#include <cacheflush.h>
#include <stdio-kernel.h>
#include <string.h>
#define SZ_64K 0x00010000
/**
* 普通例外与中断处理程序入口
*/
unsigned long eentry;
/**
* tlb重填例外处理程序入口
*/
unsigned long tlbrentry;
long exception_handlers[VECSIZE * 128 / sizeof(long)] __attribute__((aligned(SZ_64K)));
/**
* configure_exception_vector - 配置例外与中断处理程序入口
*/
static void configure_exception_vector(void)
{
eentry = (unsigned long)exception_handlers;
tlbrentry = (unsigned long)exception_handlers + 80 * VECSIZE;
/**
* 设置普通例外与中断处理程序入口
*/
csr_write64(eentry, LOONGARCH_CSR_EENTRY);
/**
* 设置机器错误例外处理程序入口
*/
csr_write64(eentry, LOONGARCH_CSR_MERRENTRY);
/**
* 设置tlb重填例外处理程序入口
*/
csr_write64(tlbrentry, LOONGARCH_CSR_TLBRENTRY);
}
void per_cpu_trap_init(int cpu)
{
/**
* 设置例外与中断处理程序的间距
*/
setup_vint_size(VECSIZE);
/**
* 配置例外与中断处理程序入口
*/
configure_exception_vector();
}loongarch/trap.c文件是一个新增文件，添加到Makefile中。在包含头文件时还包含了cacheflush.h文件，该文件的实现如下所示：
/* include/cacheflush.h */
#ifndef _CACHEFLUSH_H
#define _CACHEFLUSH_H
void local_flush_icache_range(unsigned long start, unsigned long end);
#endif /* _CACHEFLUSH_H *//* loongarch/cache.c */
#include <cacheflush.h>
/* Cache operations. */
void local_flush_icache_range(unsigned long start, unsigned long end)
{
asm volatile ("\tibar 0\n"::);
}编写例外与中断处理入口程序C语言部分，注意这里修改了do_irq()函数的接口，后面会调整一些体系结构无关代码：
/* loongarch/trap.c */
extern void do_irq(struct pt_regs *regs, uint64_t virq);
/**
* hwirq_to_virq - 硬件中断号转换为虚拟中断号
* @hwirq: 硬件中断号
*/
static unsigned long hwirq_to_virq(unsigned long hwirq)
{
return EXCCODE_INT_START + hwirq;
}
/**
* do_vint - 中断处理入口程序（C语言部分）
* @regs: 指向中断栈内容
* @sp: 中断栈指针
* regs == sp
*/
void do_vint(struct pt_regs *regs, unsigned long sp)
{
unsigned long hwirq = *(unsigned long *)regs;
unsigned long virq;
virq = hwirq_to_virq(hwirq);
do_irq(regs, virq);
}编写例外与中断处理程序初始化：
/* loongarch/trap.c */
extern void *vector_table[];
/**
* set_handler - 设置例外处理程序句柄
*
* @offset: 相对于例外处理程序入口地址的偏移量
* @addr: 例外处理程序地址
* @size: 例外处理程序大小
*/
void set_handler(unsigned long offset, void *addr, unsigned long size)
{
memcpy((void *)eentry + offset, addr, size);
local_flush_icache_range(eentry + offset, eentry + offset + size);
}
/**
* trap_init - 例外与中断处理初始化
*/
void trap_init(void)
{
unsigned long i;
void *vector_start;
unsigned long tcfg = 0x01000000UL | (1U << 0) | (1U << 1);
unsigned long ecfg;
/**
* 清空中断状态
*/
clear_csr_ecfg(ECFG0_IM);
clear_csr_estat(ESTATF_IP);
/**
* 初始化中断处理入口程序
*/
for (i = EXCCODE_INT_START; i < EXCCODE_INT_END; i++) {
vector_start = vector_table[i - EXCCODE_INT_START];
set_handler(i * VECSIZE, vector_start, VECSIZE);
}
local_flush_icache_range(eentry, eentry + 0x400);
write_csr_tcfg(tcfg);
ecfg = read_csr_ecfg();
change_csr_ecfg(CSR_ECFG_IM, ecfg | 0x1 << 11);
}接下来，调整体系结构无关代码，现在例外与中断处理函数的接口变了，所以修改一下函数指针声明。为了不影响x86架构的代码，使用条件编译避免修改x86架构的指针声明。并且将体系结构无关代码的初始化函数换一个函数名，即irq_init()函数：
/* kernel/interrupt.h */
#ifndef CONFIG_LOONGARCH64
typedef void* intr_handler;
void idt_init(void);
#else
#include <pt_regs.h>
typedef void (*intr_handler)(struct pt_regs *regs);
void irq_init(void);
#endif修改体系结构无关代码中，中断处理程序初始化函数：
/* kernel/irq.c */
void irq_init(void)
{
exception_init();
register_handler(EXCCODE_TIMER, timer_interrupt);
printk("irq_init done\n");
}修改do_irq()函数：
/* kernel/irq.c */
void do_irq(struct pt_regs *regs, uint64_t virq)
{
// printk("virq = %d ", virq);
intr_table[virq](regs);
}修改通用中断处理程序：
/* kernel/irq.c */
static void general_intr_handler(struct pt_regs *regs)
{
unsigned long hwirq = *(unsigned long *)regs;
unsigned long virq = EXCCODE_INT_START + hwirq;
printk("!!!!!!! exception message begin !!!!!!!!\n");
printk("intr_table[%d]: %s happened", intr_name[virq]);
printk("\n!!!!!!! exception message end !!!!!!!!\n");
while(1);
}修改临时的时钟中断处理程序：
/* kernel/irq.c */
void timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
{
printk("timer interrupt\n");
/* ack */
write_csr_ticlr(read_csr_ticlr() | (0x1 << 0));
}删除trap_handler()函数、trap_entry.S文件。删除trap_entry.S文件之后，在Makfile中也删除$(BUILD_DIR)/trap_entry.o编译目标。最后在init_all()函数中进行测试：
/* kernel/init.c */
#ifdef CONFIG_LOONGARCH64
#include <setup.h>
#include <ns16550a.h>
#endif
#ifdef CONFIG_LOONGARCH64
extern void irq_init(void);
#endif
/*负责初始化所有模块 */
void init_all()
{
char str[] = "os-loongson";
int a = 1, b = 16;
#ifdef CONFIG_LOONGARCH64
serial_ns16550a_init(9600);
put_str("hello os-loongson\n");
#endif
put_str("init_all\n");
printk("hello %s-%c%d.%d\n", str, 'v', 0, a);
printk("init_all: 0x%x\n", b);
#ifndef CONFIG_LOONGARCH64
idt_init(); // 初始化中断
#else
setup_arch();
trap_init();
irq_init();
intr_enable();
#endif
while(1);
// mem_init(); // 初始化内存管理系统
// thread_init(); // 初始化线程相关结构
// timer_init(); // 初始化PIT
// console_init(); // 控制台初始化最好放在开中断之前
// keyboard_init(); // 键盘初始化
// tss_init(); // tss初始化
// syscall_init(); // 初始化系统调用
// intr_enable(); // 后面的ide_init需要打开中断
// ide_init(); // 初始化硬盘
// filesys_init(); // 初始化文件系统
}Last updated