From 659ad4d73ba299ff8dbc0c3d5f6f32f9fb72f302 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Ian Chen <42661015+ianchen0119@users.noreply.github.com>
Date: Fri, 11 Jun 2021 12:10:54 +0800
Subject: [PATCH] update the info on CSR

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 doc/tw/04-TimerInterrupt.md | 61 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++-
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diff --git a/doc/tw/04-TimerInterrupt.md b/doc/tw/04-TimerInterrupt.md
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 在學習系統如何實現時間中斷機制之前，我們必須先了解幾件事情:
 - 如何產生 Timer interrupt
 - 什麼是中斷向量表?
-
+- CSR 暫存器
 ### 如何產生 Timer interrupt
 RISC-V 架構有規定，系統平台必須要有一個計時器。並且，該計時器必須具備兩個 64-bit 的暫存器 mtime 以及 mtimecmp ，前者用於紀錄當前計數器的值，後者則是 mtime 的比較值，當 value of mtime > value of mtimecmp 時便會產生中斷。
 而這兩個寄存器也被定義在 [riscv.h](https://github.com/cccriscv/mini-riscv-os/blob/master/04-TimerInterrupt/riscv.h) 中:
@@ -36,6 +36,65 @@ RISC-V 架構有規定，系統平台必須要有一個計時器。並且，該
 > 補充:
 > 當異常或是中斷發生時，處理器會停止手邊的工作，再將 Program counter 的位址指向 mtvec 所指的位址並開始執行。這樣的行為就好像是主動跳入陷阱一樣，因此，在 RISC-V 的架構中將這個動作定義為 Trap ，在 xv6 (risc-v) 作業系統中，我們也可以在 Kernel 端的原始碼找到一系列處理 Interrupt 的操作 (大多定義在 Trap.c 之中)。
 
+### CSR
+RISC-V 架構定義了許多暫存器，部分暫存器被定義為控制和狀態暫存器，也就是標題所指出的 CSR (Control and status registers) ，它被用於配置或是紀錄處理器的運作狀況。
+ - CSR
+     - mtvec
+     當進入異常時， PC (Program counter) 會進入 mtvec 所指向的地址並繼續運行。
+     - mcause
+     紀載異常的原因
+     - mtval
+     紀載異常訊息
+     - mepc
+     進入異常前 PC 所指向的地址。若異常處理完畢， Program counter 可以讀取該位址並繼續執行。
+     - mstatus
+進入異常時，硬體會更新 mstatus 寄存器的某些域值。
+     - mie
+     決定中斷是否被處理。
+     - mip
+     反映不同類型中斷的等待狀態。
+ - Memory Address Mapped
+     - mtime
+     紀錄計時器的值。
+     - mtimecmp
+     儲存計時器的比較值。
+     - msip
+     產生或結束軟體中斷。
+     - PLIC
+     
+此外， RISC-V 定義了一系列的指令讓開發者能夠對 CSR 暫存器進行操作:
+- csrs
+把 CSR 中指定的 bit 設為 1。
+```assembly=
+csrsi mstatus, (1 << 2)
+```
+上面的指令會將 mstatus 從 LSB 數起的第三個位置設成 1 。
+- csrc
+把 CSR 中指定的 bit 設為 0。
+```assembly=
+csrsi mstatus, (1 << 2)
+```
+上面的指令會將 mstatus 從 LSB 數起的第三個位置設成 0 。
+- csrr[c|s]
+將 CSR 的值讀入通用暫存器。
+```assembly=
+csrr to, mscratch
+```
+- csrw
+將通用暫存器的值寫入 CSR 。
+```assembly=
+csrw	mepc, a0
+```
+- csrrw[i]
+將 csr 的值寫入 rd 後，且將 rs1 的值寫入 csr 。
+```assembly=
+csrrw rd, csr, rs1/imm
+```
+換個角度思考:
+```assembly=
+csrrw t6, mscratch, t6
+```
+上面的操作可以讓 t6 與 mscratch 的值互換。
 ## 系統執行
 
 首先讓我們展示一下系統的執行狀況，當你用 make clean, make 等指令建置好