RTL 时间的处理

有关时间的内容应该被拆分为两部分：硬件和库环境  在使用nemu时，硬件部分由nemu充当，在nemu里对时间的处理如下：
首先查看/nemu/src/device/timer.c，

static void rtc_io_handler(uint32_t offset, int len, bool is_write) {
  assert(offset == 0 || offset == 4);
  if (!is_write && offset == 4) {
    uint64_t us = get_time();
    rtc_port_base[0] = (uint32_t)us;
    rtc_port_base[1] = us >> 32;
  }
}

#ifndef CONFIG_TARGET_AM          //不用看
static void timer_intr() {
  if (nemu_state.state == NEMU_RUNNING) {
    extern void dev_raise_intr();
    dev_raise_intr();
  }
}
#endif

void init_timer() {
  rtc_port_base = (uint32_t *)new_space(8);
#ifdef CONFIG_HAS_PORT_IO
  add_pio_map ("rtc", CONFIG_RTC_PORT, rtc_port_base, 8, rtc_io_handler);
#else
  add_mmio_map("rtc", CONFIG_RTC_MMIO, rtc_port_base, 8, rtc_io_handler);
#endif
  IFNDEF(CONFIG_TARGET_AM, add_alarm_handle(timer_intr));
}

　　我们只需要关注 init_timer 和 io_handle 两段，在这里定义了0xa0000048作为时钟的地址，通过add_poi_map注册，为之后运行时的抽象寄存器做准备。为了让各个平台都能正确使用，所以将rtc_port_base拆成了两个uint32数。

rtc_io_handle 这个函数里调用了 get_time() 这个函数，get_time() 位于 utils/timer.c 。这里才是更靠近底层的代码：

static uint64_t boot_time = 0;

static uint64_t get_time_internal() {
#if defined(CONFIG_TARGET_AM)
  uint64_t us = io_read(AM_TIMER_UPTIME).us;

#elif defined(CONFIG_TIMER_GETTIMEOFDAY)    //默认用gettimeofday
  struct timeval now;
  gettimeofday(&now, NULL);
  uint64_t us = now.tv_sec * 1000000 + now.tv_usec;

#else
  struct timespec now;
  clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC_COARSE, &now);
  uint64_t us = now.tv_sec * 1000000 + now.tv_nsec / 1000;
#endif

  return us;
}

uint64_t get_time() {              //给src/device/timer.c调用
  if (boot_time == 0) boot_time = get_time_internal();
  uint64_t now = get_time_internal();
  return now - boot_time;
}

　　这里展示了get_time和get_time_interval两个函数，头文件根据情况调用。在POSIX下，gettimeodday这个函数要引用sys/time.h，time.h是C语言的库，二者不同。gettimeofday这个函数会给出一个结构体，包含秒和毫秒两变量，记录从UNIX时间开始到现在的总毫秒数。gettimeofday将时间写入now这个结构体，然后再转换成毫秒数并返回。

　　get_time的基本思路，就是首先记录一次boot_time作为启动时的时间，然后每次都记录一次当前时间，和boot_time做对比，他们的都是uint64，单位是毫秒。

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　　然后再看运行时环境这一边。在这一部分，nemu和npc公用一份运行时寄存器和函数定义，但nemu有nemu.h，npc没有，代码也是分开实现，但写法基本是一样的。总的来说，就是在time.c这个函数里，__am_timer_init函数读取一次地址，设置初始时间，然后__am_timer_uptime函数读取地址，并减去初始时间即可。

（注意，读地址的时候先读高位）

 由于npc版代码没有nemu.h，也没有riscv.h，有的宏定义缺失，所以需要手动直接写代码，不要用宏。

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　　然后再看npc这边，我们可以参考讲义，不需要实现什么太多的内容，只需要实现和nemu的timer.c思路差不多、代码也差不多的函数。在pmem_read里增加条件，申请读时间的两个地址时，就调用npc的时间函数，返回总毫秒数的高低32位即可。注意高位也要右移。