预备知识

RSICV指令集基本了解。

了解trap过程中会涉及的几个寄存器（stvec, scause, sscratch, sepc等）

trampoline.s

trampoline顾名思义，实际上就是一个跳板页，其在user space和kernel space映射在同一个虚拟地址上，这么做是为了在切换页表之后，可以正常执行代码。

包含两个部分的代码：

  • uservec。使用汇编编写，用于从用户态切换到内核态并且执行usertrap()函数。代码注释非常详尽，主要分为三步：保存现场；切换到内核态；跳转到usertrap()执行。首先交换sscratch和a0寄存器的值，此时的a0寄存器存放的就是trapframe的基址,，接下来将所有的寄存器的值存入trapframe中（后续userret需要恢复）；然后通过trapframe，恢复sp、tp等寄存器为内核态的值，最重要的是设置satp（相当于x86-64中的cr3，存放页表基地址），并切换到内核页表；最后跳转到usertrap，函数地址也是存放在trapframe中的。
  • userret。与uservec相对应，从usertrapret()函数中调用，有两个参数，分别是TRAPFRAME地址以及用户态的satp，用于返回user space。首先，切换页表（trapframe是在user space 中映射的）；接下来，从trapframe中恢复用户态上下文，这里有一个细节需要注意：由于a0已经存放了TRAPFRAME，所以需要先使用sscratch保存a0，最后再交换回来（a1尽管保存了Satp，但是一开始就已经使用过了，所以可以直接overwrite）。最后，由于usertrapret()中已经设置好了epc，直接使用sret指令返回即可。

trap.c

通过trampoline.s的分析，我们知道trampoline.s中的两个函数实际上就是入口和出口，具体执行的代码位于trap.c中，主要是usertrap(),kerneltrap(),usertrapret()三个函数。

  • usertrap()只能通过用户态陷入内核态的时候调用。首先内核会检查是否从用户态陷入，然后设置stvec为kernelvec()（因为如果现在再次发生了中断，那么不需要再切换页表了，只需要像普通的函数调用一样保存现场）；接着根据trap的类型，判断应该如何处理：系统调用、设备中断、异常情况（直接kill）；最后，如果没有被kill,那么调用usertrapret()返回用户态。

    intr_on的调用时机

    源代码中在确认了sstatus等寄存之后才开中断，是为了防止中途出现其他trap破坏了这些寄存器。