CSR 位字段

RISC-V pmpcfg5 CSR 寄存器详解

地址 0x3A5特权级 Machine 模式访问 读写 / RV32 only / 32 位Machine 物理内存保护 CSR

pmpcfg5 是 RV32 only 的物理内存保护配置 CSR;在 RV64 上奇数 pmpcfg CSR 非法。

字段映射

按 bit 字段理解 pmpcfg5

24 个关键字段
7

pmp20cfg.L

读写

PMP 条目 20 的锁定位。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 20 的锁定位。

常见取值

pmp20cfg.L
0未锁定

PMP entry 20 未锁定;该 entry 的配置可按 WARL 规则修改。M-mode 命中该 entry 的访问会成功,R/W/X 权限只约束 S/U 有效特权访问。注意 pmpaddr20 仍可能因后一条 locked TOR entry 而被锁定。

1锁定

PMP entry 20 锁定;写入 pmp20cfg 和 pmpaddr20 会被忽略直到 hart reset,并且 R/W/X 权限施加到所有特权模式。若 A=TOR,pmpaddr19 也会被锁定。

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6:5

pmp20cfg.reserved

只读

PMP 条目 20 的保留位;写入按 WARL/保留位规则处理。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 20 的保留位;写入按 WARL/保留位规则处理。

常见取值

这个字段更适合结合上下文字段解释,不用按固定枚举背诵。

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4:3

pmp20cfg.A

读写

PMP 条目 20 的地址匹配模式。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 20 的地址匹配模式。

常见取值

pmp20cfg.A
0OFF

PMP entry 20 关闭,匹配空区域。

1TOR

PMP entry 20 使用 top-of-range 匹配;上界来自 pmpaddr20,下界来自 pmpaddr19。

2NA4

PMP entry 20 匹配自然对齐的 4 字节区域;若平台 PMP grain 不支持 NA4,该编码不可选择。

3NAPOT

PMP entry 20 匹配自然对齐的 2 的幂大小区域,大小至少 8 字节,范围大小由 pmpaddr20 的低位编码。

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2

pmp20cfg.X

读写

PMP 条目 20 的执行权限。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 20 的执行权限。

常见取值

pmp20cfg.X
0禁止执行

PMP entry 20 不授予执行权限;命中该 entry 的 S/U 取指会失败,M-mode 取指仅在该 entry 锁定时受此位约束。

1允许执行

PMP entry 20 授予执行权限,前提是该 entry 匹配且其他 PMP/PMA/特权规则也允许。

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1

pmp20cfg.W

读写

PMP 条目 20 的写权限。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 20 的写权限。

常见取值

pmp20cfg.W
0禁止写

PMP entry 20 不授予写权限;命中该 entry 的 S/U store/AMO 等写类访问会失败,M-mode 写访问仅在该 entry 锁定时受此位约束。

1允许写(需 R=1)

PMP entry 20 授予写权限,前提是 R=1;R=0 且 W=1 是官方保留组合,不是可移植配置。

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0

pmp20cfg.R

读写

PMP 条目 20 的读权限。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 20 的读权限。

常见取值

pmp20cfg.R
0禁止读

PMP entry 20 不授予读权限;命中该 entry 的 S/U 读访问会失败,M-mode 读访问仅在该 entry 锁定时受此位约束。

1允许读

PMP entry 20 授予读权限,前提是该 entry 匹配且其他 PMP/PMA/特权规则也允许。

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15

pmp21cfg.L

读写

PMP 条目 21 的锁定位。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 21 的锁定位。

常见取值

pmp21cfg.L
0未锁定

PMP entry 21 未锁定;该 entry 的配置可按 WARL 规则修改。M-mode 命中该 entry 的访问会成功,R/W/X 权限只约束 S/U 有效特权访问。注意 pmpaddr21 仍可能因后一条 locked TOR entry 而被锁定。

1锁定

PMP entry 21 锁定;写入 pmp21cfg 和 pmpaddr21 会被忽略直到 hart reset,并且 R/W/X 权限施加到所有特权模式。若 A=TOR,pmpaddr20 也会被锁定。

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14:13

pmp21cfg.reserved

只读

PMP 条目 21 的保留位;写入按 WARL/保留位规则处理。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 21 的保留位;写入按 WARL/保留位规则处理。

常见取值

这个字段更适合结合上下文字段解释,不用按固定枚举背诵。

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12:11

pmp21cfg.A

读写

PMP 条目 21 的地址匹配模式。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 21 的地址匹配模式。

常见取值

pmp21cfg.A
0OFF

PMP entry 21 关闭,匹配空区域。

1TOR

PMP entry 21 使用 top-of-range 匹配;上界来自 pmpaddr21,下界来自 pmpaddr20。

2NA4

PMP entry 21 匹配自然对齐的 4 字节区域;若平台 PMP grain 不支持 NA4,该编码不可选择。

3NAPOT

PMP entry 21 匹配自然对齐的 2 的幂大小区域,大小至少 8 字节,范围大小由 pmpaddr21 的低位编码。

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10

pmp21cfg.X

读写

PMP 条目 21 的执行权限。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 21 的执行权限。

常见取值

pmp21cfg.X
0禁止执行

PMP entry 21 不授予执行权限;命中该 entry 的 S/U 取指会失败,M-mode 取指仅在该 entry 锁定时受此位约束。

1允许执行

PMP entry 21 授予执行权限,前提是该 entry 匹配且其他 PMP/PMA/特权规则也允许。

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9

pmp21cfg.W

读写

PMP 条目 21 的写权限。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 21 的写权限。

常见取值

pmp21cfg.W
0禁止写

PMP entry 21 不授予写权限;命中该 entry 的 S/U store/AMO 等写类访问会失败,M-mode 写访问仅在该 entry 锁定时受此位约束。

1允许写(需 R=1)

PMP entry 21 授予写权限,前提是 R=1;R=0 且 W=1 是官方保留组合,不是可移植配置。

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8

pmp21cfg.R

读写

PMP 条目 21 的读权限。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 21 的读权限。

常见取值

pmp21cfg.R
0禁止读

PMP entry 21 不授予读权限;命中该 entry 的 S/U 读访问会失败,M-mode 读访问仅在该 entry 锁定时受此位约束。

1允许读

PMP entry 21 授予读权限,前提是该 entry 匹配且其他 PMP/PMA/特权规则也允许。

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23

pmp22cfg.L

读写

PMP 条目 22 的锁定位。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 22 的锁定位。

常见取值

pmp22cfg.L
0未锁定

PMP entry 22 未锁定;该 entry 的配置可按 WARL 规则修改。M-mode 命中该 entry 的访问会成功,R/W/X 权限只约束 S/U 有效特权访问。注意 pmpaddr22 仍可能因后一条 locked TOR entry 而被锁定。

1锁定

PMP entry 22 锁定;写入 pmp22cfg 和 pmpaddr22 会被忽略直到 hart reset,并且 R/W/X 权限施加到所有特权模式。若 A=TOR,pmpaddr21 也会被锁定。

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22:21

pmp22cfg.reserved

只读

PMP 条目 22 的保留位;写入按 WARL/保留位规则处理。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 22 的保留位;写入按 WARL/保留位规则处理。

常见取值

这个字段更适合结合上下文字段解释,不用按固定枚举背诵。

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20:19

pmp22cfg.A

读写

PMP 条目 22 的地址匹配模式。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 22 的地址匹配模式。

常见取值

pmp22cfg.A
0OFF

PMP entry 22 关闭,匹配空区域。

1TOR

PMP entry 22 使用 top-of-range 匹配;上界来自 pmpaddr22,下界来自 pmpaddr21。

2NA4

PMP entry 22 匹配自然对齐的 4 字节区域;若平台 PMP grain 不支持 NA4,该编码不可选择。

3NAPOT

PMP entry 22 匹配自然对齐的 2 的幂大小区域,大小至少 8 字节,范围大小由 pmpaddr22 的低位编码。

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18

pmp22cfg.X

读写

PMP 条目 22 的执行权限。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 22 的执行权限。

常见取值

pmp22cfg.X
0禁止执行

PMP entry 22 不授予执行权限;命中该 entry 的 S/U 取指会失败,M-mode 取指仅在该 entry 锁定时受此位约束。

1允许执行

PMP entry 22 授予执行权限,前提是该 entry 匹配且其他 PMP/PMA/特权规则也允许。

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17

pmp22cfg.W

读写

PMP 条目 22 的写权限。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 22 的写权限。

常见取值

pmp22cfg.W
0禁止写

PMP entry 22 不授予写权限;命中该 entry 的 S/U store/AMO 等写类访问会失败,M-mode 写访问仅在该 entry 锁定时受此位约束。

1允许写(需 R=1)

PMP entry 22 授予写权限,前提是 R=1;R=0 且 W=1 是官方保留组合,不是可移植配置。

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16

pmp22cfg.R

读写

PMP 条目 22 的读权限。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 22 的读权限。

常见取值

pmp22cfg.R
0禁止读

PMP entry 22 不授予读权限;命中该 entry 的 S/U 读访问会失败,M-mode 读访问仅在该 entry 锁定时受此位约束。

1允许读

PMP entry 22 授予读权限,前提是该 entry 匹配且其他 PMP/PMA/特权规则也允许。

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31

pmp23cfg.L

读写

PMP 条目 23 的锁定位。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 23 的锁定位。

常见取值

pmp23cfg.L
0未锁定

PMP entry 23 未锁定;该 entry 的配置可按 WARL 规则修改。M-mode 命中该 entry 的访问会成功,R/W/X 权限只约束 S/U 有效特权访问。注意 pmpaddr23 仍可能因后一条 locked TOR entry 而被锁定。

1锁定

PMP entry 23 锁定;写入 pmp23cfg 和 pmpaddr23 会被忽略直到 hart reset,并且 R/W/X 权限施加到所有特权模式。若 A=TOR,pmpaddr22 也会被锁定。

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30:29

pmp23cfg.reserved

只读

PMP 条目 23 的保留位;写入按 WARL/保留位规则处理。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 23 的保留位;写入按 WARL/保留位规则处理。

常见取值

这个字段更适合结合上下文字段解释,不用按固定枚举背诵。

打开官方手册
28:27

pmp23cfg.A

读写

PMP 条目 23 的地址匹配模式。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 23 的地址匹配模式。

常见取值

pmp23cfg.A
0OFF

PMP entry 23 关闭,匹配空区域。

1TOR

PMP entry 23 使用 top-of-range 匹配;上界来自 pmpaddr23,下界来自 pmpaddr22。

2NA4

PMP entry 23 匹配自然对齐的 4 字节区域;若平台 PMP grain 不支持 NA4,该编码不可选择。

3NAPOT

PMP entry 23 匹配自然对齐的 2 的幂大小区域,大小至少 8 字节,范围大小由 pmpaddr23 的低位编码。

打开官方手册
26

pmp23cfg.X

读写

PMP 条目 23 的执行权限。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 23 的执行权限。

常见取值

pmp23cfg.X
0禁止执行

PMP entry 23 不授予执行权限;命中该 entry 的 S/U 取指会失败,M-mode 取指仅在该 entry 锁定时受此位约束。

1允许执行

PMP entry 23 授予执行权限,前提是该 entry 匹配且其他 PMP/PMA/特权规则也允许。

打开官方手册
25

pmp23cfg.W

读写

PMP 条目 23 的写权限。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 23 的写权限。

常见取值

pmp23cfg.W
0禁止写

PMP entry 23 不授予写权限;命中该 entry 的 S/U store/AMO 等写类访问会失败,M-mode 写访问仅在该 entry 锁定时受此位约束。

1允许写(需 R=1)

PMP entry 23 授予写权限,前提是 R=1;R=0 且 W=1 是官方保留组合,不是可移植配置。

打开官方手册
24

pmp23cfg.R

读写

PMP 条目 23 的读权限。

这个字段控制什么

  • - PMP 条目 23 的读权限。

常见取值

pmp23cfg.R
0禁止读

PMP entry 23 不授予读权限;命中该 entry 的 S/U 读访问会失败,M-mode 读访问仅在该 entry 锁定时受此位约束。

1允许读

PMP entry 23 授予读权限,前提是该 entry 匹配且其他 PMP/PMA/特权规则也允许。

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读这个 CSR 时先看什么

  • - 先确认当前 hart 是否实现 pmpcfg5,未实现或权限不足的访问会触发非法指令异常。
  • - 结合地址 0x3A5 和最低访问特权级(Machine 模式)判断软件是否可以直接读取。
  • - 读取保留位或 WARL/WLRL 位时不要假设固定值,应按规范和实现返回值解释。

写入前的风险检查

  • - 写入前保留未修改的位,避免把保留位或实现定义位写成非规范值。
  • - 优先使用 CSRRS/CSRRC 做局部置位或清位,避免 CSRRW 覆盖并发更新的状态位。

放回真实流程里理解

1

初始化或进入相关特权流程时,软件先读取 pmpcfg5 了解当前状态。

2

根据字段定义只修改目标位,保留其余位的原值。

3

修改后再次读取或通过后续 trap/中断/上下文切换行为验证配置是否生效。