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在 RISC-V 架构中,i-cache(指令缓存)异常的处理机制主要依赖于异常向量表和异常处理程序。当处理器在执行指令时遇到缓存未命中或访问错误时,会触发异常并跳转到对应的异常处理程序。 典型处理流程如下: 异常检测:当处理器尝试从指令缓存中获取指令时,若发生错误(如地址未对齐、权限错误等),会设置 mcause 寄存器中的异常码,表明是缓存相关的异常。 跳转到异常处理程序:通过 mtvec 寄存器设置的中断向量表,处理器会跳转到预先定义好的异常处理入口点。 保存上下文:在进入异常处理程序之前,需要保存当前的寄存器状态,包括返回地址(ra)和调用者保存寄存器(如 s0-s6)等,以便在处理完成后能够正确恢复执行。 异常类型判断:通过读取 mcause 寄存器的值来判断异常的具体类型。对于 i-cache 异常,通常会有一个特定的异常码(如 12),用于区分其他类型的异常。 执行恢复逻辑: 如果是缓存未命中,可以尝试刷新缓存或重新加载指令。 如果是权限错误,可能需要检查访问权限并进行相应的处理。 在某些情况下,异常处理程序可能需要重新执行当前指令或跳转到错误恢复路径。
恢复执行:在完成异常处理后,通过 mret 指令恢复到异常前的执行状态,继续执行后续指令。
这种机制确保了在 i-cache 异常发生时,系统能够稳定地进行错误处理并恢复正常的指令执行流程。
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