[Feature] RISC-V 近期调整

[GuEe-GUI]

Describe problem solved by the proposed feature

已有问题

只列当前 ISSUE 会解决的问题

• HARTID 保存：[Bug] [RISC-V] riscv64 SMP hartid的保存无效 #11226
• Timer 统一：[Feature] 对 hwtimer/ktime/cputime 进行整体重构 #11019
• TLS 支持：RISC-V 移植中没有初始化线程的thread-pointer #7820
• 降低移植门槛：RT-thread 移植到RISC-V裸片的问题 #8675
• 中断框架解耦：[Bug] riscv interrupt could not be nested #10457
• 地址空间管理：https://github.com/RT-Thread/rt-thread/issues/9178，https://github.com/RT-Thread/rt-thread/issues/9521
• PIC 统一：[Feature] risc-v: 统一 PLIC 支持 | Unify the PLIC #9566
• MMU 标准统一：[Feature] risc-v/common64: unify header file for rv64 mmu  #9567
• RV32 S-Mode：[Feature] riscv32 rt-thread支持跑在s-mode #9571
• SMP 支持：[Feature] RISC-V TODO LIST #10722

Describe your preferred solution

已有提交

• 进迭 Spacemit K1 支持：
  • [bsp][spacemit/k1] first version #11132
  • bsp/spacemit/k1:first version #10817
• RISC-V 重启系统调用：feat: add support for restartable system calls on RISC-V64 #10520
• RISC-V 重构和支持：[ARCH/RISC-V] Next RISC-V #10320

后续计划

对于架构本身的改进，#10320 (comment) 已经做了详细规划，在与社区的协商下，进行了一定的调整（带 MMU 的 SoC 平台）。

• 支持动态 ISA 管理
• 合并 32/64 位公共代码
• 支持统一 cache 操作
• MMU 支持到标准
• 合并 M/S 模式公共代码
• 支持 SMP
• 支持 DM
• 合并 T-HEAD Vendor 代码
• RT-Thread 支持非 0 核启动
• libcpu 目录改进
  • common 实现仍然作为切入点和统一目录
  • 原本的 common 改名为 legacy_common，使用原本 common 的 bsp 如果没有采用新添加的宏 RT_USING_RISCV_NEW_COMMON 就会自动使用 legacy_common，t-head 目录同理
  • qemu-virt64-riscv 是第一个使用新 common 的 BSP，并在同一目录支持 RV32 和 RV64 S-mode，同时 DM 在 32位下部分数据打印截断问题也修复。
  • 对于非 0 核启动问题，不再修改内核 master CPU 语义，而是 RISC-V 架构层维护 physical HART ID 与 logical CPU ID 的转换表：
    • 最先启动的 HART 注册为 logical CPU0。
    • 其余 HART 按平台枚举顺序映射为 CPU1、CPU2 等。
  • SBI HSM、IPI、timer 和 per-CPU 中断初始化统一经过该映射。
  • 后续继续在维护的 BSP，开源逐个接入新的 common，同时按照现实要求完善 common，最终没有 BSP 引用 legacy_ 时，即可删除 legacy_ 和全部 BSP 的RT_USING_RISCV_NEW_COMMON，RISC-V 架构则算重构完成。

需要维护（Sync）的 BSP

RV32

• bluetrum
• bouffalo_lab
• core-v-mcu
• hpmicro
• nuclei
• xuantie/smartl
• rv32m1_vega
• wch/riscv
• gd32/risc-v
• sparkfun-redv
• ES-PDS-ES32VF2264

RV64

• allwinner
• cvitek
• K230
• qemu-virt64-riscv
• xuantie/xiaohui(R,C系列即将支持)
• spacemit/k1

Describe possible alternatives

No response