https://tinylab.org/riscv-kvm-virt-mode-switch/
https://tinylab.org/riscv-kvm-virt-trap/

特權模式

指令集中約定用虛擬化模式 V (virtualization mode) 來標記當前是否是在 Guest 系統中運行。V=1 表示當前確實運行在 Guest 系統中，V=0 則表示不運行在 Guest 中。

V	虛擬化（H-Level Arch.）	V	虛擬化特例	名義特權級	運行的程序
1	VU-mode	0	U-mode	U-0	Guest OS的應用程序
1	VS-mode			S-1	Guest OS
0	HS-mode	0	HS-mode	S-1	宿主OS / Hypervisor
0	M-mode	0	M-mode	M-3	opensbi

在上述表格中，虛擬化特例指 hart 所指示的應用程序以 U-mode 直接運行在一個運行于 HS-mode 的 OS 上。

名義特權級（Nominal Privilege）是在 S-mode 基礎上的特權級約定，分為 U, S, M 三級，分別用 0，1，3 表示，各類指令集模擬器均以此標準實現。

相關CSR

mstatus寄存器

• MIE、SIE：當前中斷使能
• SPIE、MPIE：(previous) 記錄trap之前的中斷使能
• SPP、MPP：記錄trap之前的特權級別
• TSR（Trap SRet）：攔截supervisor異常返回指令sret。TSR=1，在S-mode下支持sret會導致illegal instruction exception。TSR=0，則允許S-mode下執行sret。

hstatus寄存器

• SPV（supervisor previous Virtualization）：sstatus.SPP 在 trap 時會被設置為 trap 對應的名義特權級，此時 hstatus.SPV 就會被設置為 trap 時的 V 值；當 V=0 時執行 sret 指令，SPV 置為 V。
• SPVP (Supervisor Previous Virtual Privilege)：V=1 時，行為與 sstatus.SPP 相同，即置為 trap 時的名義特權級；V=0 時，保持不變。
• GVA (Guest Virtual Address)：trap 到 HS-mode 時寫入：對于寫虛擬地址到 stval 的寄存器的 trap(breakpoint, address misaligned, access fault, page fault, or guest-page fault)，hstatus.GVA 置 1，對于其他 trap 置 0。

sstatus

sstatus 是 mstatus 的一個子集。

• SPP：用于標識 trap 進入 S-mode 之前 hart 所在的特權級：來自 U-mode 則置 0，否則為 1。
• trap 處理過程中 sstatus 的行為
  trap to S-mode: SPIE=SIE, SIE=0
  sret: SIE=SPIE, SPIE=1

vsstatus

和sstauts一樣。
V=1 時，vsstatus 用于替代 sstatus，所以通常針對 sstatus 的操作會替換為 vsstatus。

中斷處理流程

中斷委托

從上圖可知，正常情況下 trap 都會導致 hart 的控制轉移至 M-mode，處理之后通過 mret 指令返回到原來的模式。

特殊情況下 trap 會經由 mdeleg 或 mideleg 委派從 HS-mode 或 VS-mode 轉移至 HS-mode，或再經由 hedeleg 或 hideleg 委派從 VU-mode 轉移至 VS-mode。

被委派至 HS-mode 和 VS-mode 的 trap 在處理完畢后，將通過 sret 指令返回至 trap 之前的模式。