[发明专利]一种基于RISC-V的中断控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于RISC-V的中断控制方法，其特征在于，包括普通中断控制，所述普通中断控制包括以下步骤：

（a1）定义中断服务函数属性，该属性决定了中断服务函数中不包含保护/恢复通用寄存器值的指令，处理器接收第一中断请求并响应，停止执行原程序流；

（a2）硬件保存现场，所述硬件保存现场包括：快速中断控制器将Caller-save类型通用寄存器中的内容存储至硬件存储区内；硬件保存现场的同时处理器跳转程序至第一中断入口；

（a3）处理器处理第一中断事件；

（a4）第一中断事件处理完成后，通过中断返回指令返回至原程序断点处继续执行原程序流；同时硬件恢复现场，所述硬件恢复现场包括：快速中断控制器将硬件存储区内存储的内容存回Caller-save类型通用寄存器。

2.根据权利要求1所述的基于RISC-V的中断控制方法，其特征在于，步骤（a2）和步骤（a4）中所述硬件存储区包括第一类存储区和第二类存储区，所述第一类存储区用于存储控制和状态寄存器组的内容，所述第二类存储区用于存储Caller-save类型通用寄存器中的内容；所述第一类存储区包括至少第二级子存储区，所述第一类存储区的第二级子存储区用于存储进入嵌套中断前的控制和状态寄存器组的内容，第二类存储区包括至少第一级子存储区和第二级子存储区，第二类存储区的第一级子存储区用于存储进入第一中断前的Caller-save类型通用寄存器的内容，第二类存储区的第二级子存储区用于存储进入嵌套中断前的Caller-save类型通用寄存器中的内容。

3.根据权利要求2所述的基于RISC-V的中断控制方法，其特征在于，步骤（a2）中硬件保存现场指：将开始进入第一中断前的Caller-save类型通用寄存器中的内容存储至第二类存储区中的第一级子存储区内；

步骤（a4）中硬件恢复现场指：将第二类存储区中的第一级子存储区的内容存回Caller-save类型通用寄存器。

4.根据权利要求3所述的基于RISC-V的中断控制方法，其特征在于，步骤（a3）中，还包括嵌套中断，所述嵌套中断包括以下步骤：

（c1）当处理器正在处理第一中断事件过程中，接收第二中断请求并响应，停止处理第一中断事件；

（c2）处理器跳转程序至第二中断入口；同时更新控制和状态寄存器组的值，并将开始处理第二中断事件之前的Caller-save类型通用寄存器的内容存储至第二类存储区的第二级子存储区内，和/或将控制和状态寄存器组中的内容存储至第一类存储区的第二级子存储区内；

（c3）处理器处理第二中断事件；

（c4）待第二中断事件处理完成后，返回继续处理第一中断事件；同时将第二类存储区的第二级子存储区的内容存回Caller-save类型通用寄存器，和/或将第一类存储区的第二级子存储区的内容存回控制和状态寄存器组。

5.根据权利要求4所述的基于RISC-V的中断控制方法，其特征在于，设第一类存储区的子存储区为第二级子存储区至第m级子存储区，设第二类存储区的子存储区为第一级子存储区至第n级子存储区，m＞n；

当处理器正在处理第n级中断事件过程中，发成第n+1级嵌套中断时，执行以下步骤：

（n1）接收第n+1中断请求并响应，停止处理第n中断事件；

（n2）处理器跳转程序至第n+1中断入口，同时将开始处理第n+1中断事件之前的控制和状态寄存器组中的内容存储至第一类存储区的第n+1级子存储区内，再将开始处理第n+1中断事件之前的Caller-save类型通用寄存器中的内容通过软件进行保护，不对第二类存储区进行访问；

（n3）处理器处理第n+1中断事件；

（n4）待第n+1中断事件处理完成后，通过软件恢复Caller-save类型通用寄存器中的内容，再返回继续处理第n中断事件，同时将第n+1级子存储区的内容存回控制和状态寄存器组。