RISC-V AIA学习3---APLIC第三部分

1. Reset

APLIC复位后，其所有状态都变得有效且一致，但以下情况除外：

a. 每个中断域的domaincfg寄存器；
b. 可能是machine-level interrupt domain的MSI地址配置寄存器；
c. 每个中断域的genmsi寄存器的Busy位（如果存在）。
以上这几种情况，在APLIC复位后，需要根据这些寄存器的具体定义来确定。不管 APLIC 其他部分的状态怎么变，这几个特定的寄存器或寄存器中的某些位的状态是有明确规定的，不会因为复位操作而变得不确定。这样可以保证在系统复位后，这些关键的配置信息和状态标志能够保持稳定，以便系统能够正确地重新启动和运行中断相关的功能。

2. Precise effects on interrupt-pending bits

3. APLIC的直接传递模式

当 APLIC 的中断域配置为直接传递模式（domaincfg.DM = 0）时，APLIC 会通过专用线路向每个处理器核心（hart）直接发送中断信号。这种模式下，APLIC 作为平台级控制器，负责管理中断到各 hart 的路由和优先级处理。

3.1 IDC(中断传递控制)结构

每个中断域的内存映射控制区域末尾包含一个IDC 结构体数组，每个 hart 对应一个IDC结构体（32 字节，32 字节对齐）。第一个IDC结构，是该中断域内索引为0的hart；第二个是该中断域索引为1的hart；依次类推。结构体包含以下寄存器：

注意：若 hart 索引无效（如系统中不存在该核心），这些寄存器可能全为只读 0。

3.1.1 中断传递使能(idelivery)

• 功能：控制中断是否传递到目标 hart。
  • 0：禁用中断传递（hart 不会收到该域的中断）。
  • 1：启用传递（hart 会收到符合条件的中断）。
• 无效 hart：若索引无效，设置idelivery=1也不会传递中断。

3.1.2 中断强制(iforce)

• 功能：测试时强制触发中断。
  • 1：当domaincfg.IE=1且idelivery=1时，强制向相应的hart发送中断。
  • topi=0时，为hart生成伪中断（无实际中断源）。
• 自动清零：当读取寄存器claimi返回 0（伪中断）时，iforce自动清零。

3.1.3 中断优先级阈值(ithreshold)

• 功能：设置触发中断的最低优先级（数值越大优先级越低）。
  • 若ithreshold = P（非零）：仅优先级低于P 的中断会触发。
  • 若ithreshold = 0：所有启用的中断都会触发。
• 位数：支持IPRIOLEN位，优先级范围0到2^IPRIOLEN-1。

3.1.4 top interrupt

• 功能：只读寄存器，显示当前最高优先级且符合条件的中断。
• 返回值格式：
  • 位 25-16：中断源编号（minor identity）。
  • 位 7-0：中断优先级。
  • 其他位：0。
• 返回 0 的情况：
  • 无有效中断。
  • 或ithreshold非零且无符合条件的中断。

3.1.5 claimi

• 功能：读取时清除对应中断的挂起位，并处理伪中断。
• 规则：
  • 若返回非零值：清除对应中断的挂起位。
  • 若返回 0：自动清零iforce，表示伪中断。

3.2 中断投递和处理
当配置中断域，以使APLIC直接向HART传送中断时（domaincfg的字段DM为零），APLIC在对应中断域的特权级别，为该域的所有HART提供外部中断信号，只要以下一个条件满足：

(a) hart没有IMSIC
(b) 相关IMSIC中断文件的eidelivery寄存器设置为0x40000000（spec第3.8.1节）。
对于M level，来自APLIC的中断信号在每个hart的mip CSR中显示为位MEIP（achine External Interrupt-Pending）。
对于S level，中断信号在每个hart的mip和sip CSR中显示为 SEIP 位（supervisor External Interrupt-Pending）。每个中断信号可以任意延迟从APLIC传输到对应的hart。

在APLIC，发送至hart的每个中断信号，均源自寄存器domaincfg的IE字段以及该域的内存映射控制区域中 hart IDC结构的当前状态。

如果domaincfg.IE = 0或通过idelivery寄存器禁用到hart的中断传送（idelivery = 0），则中断信号将保持无效状态。
当domaincfg.IE = 1并且中断投递被使能（idelivery = 1）时，只要寄存器iforce或topi不为零，中断信号就会被置位。
由于APLIC和hart之间的通信可能存在延迟，因此可能会发生外部中断陷阱被捕获（hart侧的MEIP或SEIP置位），但当实际发生对claimi寄存器的读取时，没有该hart中断enable和pending的情况。在这种情况下，claimi返回的中断标识为0，从而导致来自APLIC的表现为虚假中断。
便携式软件，必须做好应对 APLIC 上可能出现的虚假中断的准备，这种情况可以安全地被忽略，而且应该很少见。
出于测试目的，可以通过将IDC结构的iforce寄存器，设置为1来触发Hart的虚假中断。

仅用于通过APLIC，进行外部中断的陷阱处理程序，可大致编写如下：

4 MSI传递模式
在MSI投递模式（domaincfg.DM = 1）下，中断域通过MSI将中断转发到目标hart。

仅当中断源对应的pending位和enable位都为1，并且寄存器domaincfg的IE字段也为1时，才会为特定中断源发送MSI。如果发送MSI，则源的中断pending位将被清除。