2.1 时钟中断初始化

MaQueOS对时钟中断的初始化在系统初始化过程中完成。本章实验code2的main函数如代码清单2.1所示。

下面对代码清单2.1进行说明。

在 第4～6行 中，本章实验code2中的main函数的第2版在第1版的基础上增加了对时钟中断的初始化。其中， 第5行 表示调用excp_init函数初始化时钟中断，初始化过程详见2.1.2节。 第6行 表示调用int_on函数使能全局中断，使能过程详见2.1.3节。

2.1.1 恒定频率定时器

LoongArch架构提供了用于产生时钟中断的恒定频率定时器（以下简称定时器）。在使用定时器前，需要为其设定1个自减初始值，定时器会按照固定频率进行自减操作，当自减到0时，产生时钟中断信号。通过配置定时器，MaQueOS就会每隔固定的时间收到时钟中断信号，并进行时钟中断处理。

通过写TCFG寄存器中的字段，就可以进行定时器的配置。如图C.5所示，TCFG寄存器需要配置的字段包括定时器倒计时自减的初始值InitVal、循环模式控制位Periodic和定时器使能位EN。

·InitVal： 定时器倒计时自减计数的初始值。硬件将该值左移2位后的值作为最终的定时器的自减初始值。例如，若将InitVal字段设置为1，则定时器的自减初始值为4，即定时器在自减4次后，产生时钟中断信号。

·Periodic： 循环模式控制位。若该位为1，则定时器在倒计时自减至0时，在产生时钟中断信号的同时，将定时器的自减初始值重新加载为InitVal字段中的值左移2位后的值，然后在下一个时钟周期重新自减。若该位为0，则自减至0时，在产生定时器中断信号后停止自减。

·EN： 定时器使能位。只有当该位为1时，定时器才会进行倒计时自减，并在减至0时，产生定时器中断信号。

实现时钟中断的使能需要配置2个寄存器：ECFG寄存器和CRMD寄存器。其中，ECFG寄存器用于使能局部中断，使能过程详见2.1.2节；CRMD寄存器用于使能全局中断，使能过程详见2.1.3节。如前所述LoongArch架构支持13个中断，每个中断都有一个局部中断使能位，总共13位，分别对应ECFG寄存器的LIE字段中的13位，LIE字段在ECFG寄存器中的位置如图C.3所示，其中，定时器中断对应第11位。

2.1.2 初始化

时钟中断初始化的主要工作是对上面介绍的定时器进行配置，该工作由excp_init函数完成，excp_init函数的实现详见代码清单2.2。

下面对代码清单2.2进行说明。

·第13～14行： 通过写TCFG寄存器，进行定时器的配置。如上节所述，需要对TCFG寄存器的3个字段进行配置。其中，对TCFG寄存器的写操作由write_csr_64库函数 完成。

InitVal： 首先调用read_cpucfg库函数，获取定时器所用时钟对应的晶振频率（0x5f5e100），即定时器每秒自减0x5f5e100次。通过将该频率的值设置为定时器倒计时自减计数的初始值，达到将定时器中断产生的时间间隔设置为1秒的目的。

Periodic： 设置为1（CSR_TCFG_PER），表示打开定时器循环模式。

EN： 设置为1（CSR_TCFG_EN），表示使能定时器。

·第15行： 调用write_csr_64库函数，将中断处理函数exception_handler的入口地址填入例外入口地址寄存器EENTRY。exception_handler函数的分析详见2.2.2节。

·第16行： 调用write_csr_32库函数，将ECFG寄存器的LIE字段中的第11位设置为1，使能定时器中断。

2.1.3 开中断

在excp_init函数中完成初始化工作后，如代码清单2.1的第5行所示，在main函数中，调用int_on函数使能全局中断。int_on函数的实现详见代码清单2.3。

下面对代码清单2.3进行说明。

·第8行： 调用read_csr_32库函数读取CRMD寄存器的值。

·第9行： CRMD寄存器的部分字段如图C.1所示，其中，IE字段用于使能全局中断。因此，将IE字段设置为1（CSR_CRMD_IE）后，调用write_csr_32库函数，写回CRMD寄存器，从而使能全局中断。 pq7IG2Djoojk0Esqsh+o0CEvQNs1cks4Q6qpZ1mYK5EQi1TA7mnHLO6op2SLrSi7