RISC-V：切换到管理模式时出现非法指令异常

Question

当设置mstatus.mpp字段切换到主管模式时，我在调用 时遇到非法指令异常mret。qemu-system-riscv64我正在6.1版本的系统中对此进行测试riscv64-softmmu。我最近从 QEMU 5.0 升级到 6.1。在此升级之前，我的代码可以工作。我在变更日志中看不到任何相关内容。我假设我的代码中存在新版本根本无法容忍的问题。

下面是一个程序集片段，显示了正在发生的情况（删除了不相关的启动代码）：

.setup_hart:
    csrw satp, zero                                # Disable address translation.

    li   t0, (1 << 11)                             # Supervisor mode.
    csrw mstatus, t0

    csrw mie, zero                                 # Disable interrupts.

    la  sp, __stack_top                            # Setup stack pointer.

    la   t0, asm_trap_vector
    csrw mtvec, t0

    la   t0, kernel_main                           # Jump to kernel_main on trap return.
    csrw mepc, t0

    la   ra, cpu_halt                              # If we return from main, halt.
    mret

如果我将该mstatus.mpp字段设置为机器模式，我就可以毫无问题地0b11进入。kernel_main

以下是 QEMU 的输出，显示了异常信息：

riscv_cpu_do_interrupt: hart:0, async:0, cause:0000000000000002, epc:0x000000008000006c, tval:0x0000000000000000, desc=illegal_instruction

mepcmret指向发生异常的指令地址。我已经通过成功写入和检索值来测试机器是否支持主管模式mstatus.mpp。

我有什么明显遗漏的东西吗？我的代码看起来与我在网上可以找到的几个示例非常相似，例如https://osblog.stephenmarz.com/ch3.2.html。任何帮助将不胜感激。

Answer 1

事实证明，问题出在 RISC-V 的物理内存保护(PMP) 上。如果没有定义 PMP 规则， QEMU在执行指令时将引发非法指令异常。MRET添加 PMP 条目解决了该问题。

这很令人困惑，因为特权架构手册的有关 的部分中没有指定此行为mret。