RISC-V特權(quán)架構(gòu)和通用寄存器

RISC-V特權(quán)架構(gòu)

ARM有7種工作模式，而RISC-V也有不同的模式，這些模式在RISC-V中也被稱為特權(quán)架構(gòu)。

RISC-V總共有四種模式，分別是U、S、H和M模式：

U模式被編碼為00，S模式編碼為01，H模式編碼為10，M模式編碼為11。Level越高，等級越高。等級越高，擁有的訪問權(quán)限也更高。按照特權(quán)等級，由高到低依次為M、H、S、U。

上圖中編碼為10的模式是保留的，這個模式實際上就是H模式，H模式是用作虛擬化，但是目前RISC-V對虛擬化還不太完善，基本不支持。因此上圖并沒有將H模式標(biāo)出來，而是作為保留。也正是因此，有人經(jīng)常將RISC-V的模式說成三種U、S和M。

• U模式：User，用戶模式
• S模式：Supervisor，監(jiān)管者模式
• M模式：Machine，機器模式

以RISC-V Linux為例，Linux應(yīng)用程序處于U模式，Linux內(nèi)核/uboot處于S模式，M模式則是OpenSBI。M模式擁有最高訪問權(quán)限，Linux內(nèi)核如果要訪問CSR寄存器，則必須由S模式切換到M模式，由OpenSBI讀取CSR寄存器，然后將數(shù)據(jù)返回給內(nèi)核。

M模式是必須要選擇的，RISC-V的裸機代碼都運行在M模式下。

RISC-V通用寄存器

RISC-V有x0 x31共32個通用寄存器，每個通用寄存器都有各自的用途，例如x2是作為sp棧指針、a0~a1用來保存函數(shù)參數(shù)或返回值。x0寄存器被硬編碼為了0，就是個0值寄存器。

ABI名稱相當(dāng)于這些通用寄存器的別名，在RISC-V匯編當(dāng)中，都使用ABI名稱來代表這些寄存器。