为什么 sstatus 和 mstatus 虽然是同一个寄存器的不同视图，但它们的寄存器地址不同？

Question

sstatus 寄存器是 mstatus 寄存器的子集。 在简单的实现中，读取或写入 sstatus 中的任何字段相当于 读取或写入 mstatus 中的同名字段。

这取自 riscv-privledged-20211203.pdf。 我们有两个寄存器，并且为

status

和

S

模式使用不同的地址空间。另外，将信息存储在两个不同的寄存器中似乎更全面（我猜）。 那么使用

M

作为

sstatus

的子集而不是单独的寄存器的原因是什么？这方面有性能优化吗？如果是优化的方式，为什么规范要分配不同的寄存器地址？

Answer 1

在第2.2节中，您可以看到

mstatus

具有权限SRW，这意味着它可以从主管（S）模式读写。另一方面，

sstatus

是MRW，因此可以从机器模式（M）读取和写入，这显然是更高的特权级别。因此，这意味着 S 模式仅允许访问

mstatus

中的部分位。

实现此目的的另一种方法是使

mstatus

在两个级别均可访问，但添加额外的微代码，以便如果从级别 S 访问它，则更敏感的位将被屏蔽。但这会稍微复杂一些。必须已经有一种机制来检查对任何 CSR 寄存器的访问权限级别，因此通过将

mstatus

视为具有自己地址的自己的寄存器，我们可以使用这个现有机制。一旦通过此检查，对

sstatus

的访问就可以简单地视为对

sstatus

的访问，并无条件地

屏蔽敏感位。