GD32V移植说明
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概述
GD32V相关的代码：
- 架构描述层(ADL)：
XWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc - CPU描述层(CDL)：
XWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee - SOC描述层(SDL)
- GD32V：
XWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee/gd32v
- GD32V：
启动流程
- 程序入口：
XWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee/gd32v/soc.S: soc_boot
中断
- 采用 非向量模式 ，统一的入口：
XWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee/gd32v/soc.S: soc_isr_entry - 使用RISC-V标准寄存器
mscratch来实现ARM-Cortex-M类似的双栈结构的工作方式 - 异常统一的入口
XWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee/gd32v/soc.S: soc_esr_entry - 源码：
XWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee/gd32v/xwosimpl_soc_irq.hXWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee/gd32v/xwosimpl_irq.hXWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee/gd32v/xwosimpl_irq.cXWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee/gd32v/soc.S
调度
- 源码：
XWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee/gd32v/xwosimpl_skd.hXWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee/gd32v/xwosimpl_skd.cXWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee/gd32v/xwosasmimpl_skd.S
栈结构
- RISC-V要求栈必须按 16字节 对齐；
- RISC-V只使用 满递减栈 ；
- RISC-V的ABI文档中将寄存器分为两类：caller-saved (即volatile)和callee-saved (即non-volatile) 。
caller-saved栈结构
从线程进入中断时，中断入口程序会自动将caller-saved寄存器保存到栈中：
* __caller-saved (volatile) context__
* 19 * 4 t6 (x31) ----------
* 18 * 4 t5 (x30) |
* 17 * 4 t4 (x29) |
* 16 * 4 t3 (x28) |
* 15 * 4 a7 (x17) |
* 14 * 4 a6 (x16) |
* 13 * 4 msubm --------+ |
* 12 * 4 mepc | |
* 11 * 4 mcause | |
* 10 * 4 mscratch | |
* 9 * 4 a5 (x15) | RV32I
* 8 * 4 a4 (x14) | |
* 7 * 4 a3 (x13) | |
* 6 * 4 a2 (x12) RV32E |
* 5 * 4 a1 (x11) | |
* 4 * 4 a0 (x10) | |
* 3 * 4 t2 (x7) | |
* 2 * 4 t1 (x6) | |
* 1 * 4 t0 (x5) | |
* 0 * 4 ra (x1) | |
* __caller-saved (volatile) context__
callee-saved栈结构
切换上下文时，需要保存与恢复callee-saved寄存器栈结构如下：
* __callee-saved (non-volatile) context__
* 13 * 4 s11 (x27) |
* 12 * 4 s10 (x26) |
* 11 * 4 s9 (x25) |
* 10 * 4 s8 (x24) |
* 9 * 4 s7 (x23) |
* 8 * 4 s6 (x22) |
* 7 * 4 s5 (x21) RV32I
* 6 * 4 s4 (x20) |
* 5 * 4 s3 (x19) |
* 4 * 4 s2 (x18) |
* 3 * 4 mstatus ------+ |
* 2 * 4 s1 (x9) | |
* 1 * 4 s0 (x8) RV32E |
* 0 * 4 tp (x4) | |
* __callee-saved (non-volatile) context__
滴答定时器
- 使用RISC-V标准中定义的定时器来产生滴答中断。
- 源码：
xwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee/gd32v/xwosimpl_syshwt.hxwcd/soc/riscv/nuclei/gcc/bumblebee/gd32v/xwosimpl_syshwt.c
TLS
TLS是C11标准开始引入的语言特性。XWOS支持TLS：
XWOS/xwcd/soc/riscv/nuclei/xwosimpl_tls.c
XWOS将TLS数据段放在线程栈内存起始的位置。
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| Thread Stack Memmory |
+----------------------+
SP ---> | |
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| Stack Region |
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+----------------------+
| |
| Stack Guard |
| |
+----------------------+
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| TLS Region |
| |
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RISC-V有专门用于TLS的寄存器x4(tp)，在线程初始化时，需要让x4指向TLS的起始位置。 切换上下文时也要切换x4的值。