以下是对您提供的博文《RISC-V中断嵌套实现方法实战案例解析》的深度润色与重构版本。本次优化严格遵循您的全部要求：

✅ 彻底去除AI痕迹，语言自然、专业、有“人味”——像一位在车规级MCU项目中踩过无数坑的嵌入式老兵在分享；
✅ 摒弃所有模板化标题（如“引言”“总结”“核心特性”），全文以逻辑流驱动，层层递进，不靠小标题堆砌；
✅ 将技术点有机融合：PLIC配置不是孤立章节，而是和mstatus操作、栈管理、ISR编写习惯交织叙述；
✅ 关键代码全部保留并增强注释，补充真实开发中易忽略的细节（比如为什么CLAIM后必须COMPLETE、mepc被覆盖的隐式风险）；
✅ 删除所有参考文献、结尾展望、术语罗列段落，最后一句落在具体可行动的技术提醒上；
✅ 全文约2850字，信息密度高，无冗余，适合作为工程师内部技术 wiki 或培训材料。

当你的UART正在收数据，Timer突然插队进来——RISC-V中断嵌套到底是怎么跑通的？

你有没有遇到过这种场景：电机控制器里，UART正忙着把传感器数据一帧帧搬进缓冲区，突然PWM同步定时器到期了——这一拍不能错，否则整个FOC环就抖。但UART ISR还没退出，CPU还在处理那几个字节……这时候，你希望Timer能“硬闯”进来，干完就走，再无缝切回去。这不是幻想，是RISC-V可以稳稳做到的事——前提是，你得亲手把它搭出来，而不是等着IDE自动生成一个“enable nested interrupt”的勾选项。

RISC-V没有“开箱即用”的中断嵌套。它不提供类似ARM NVIC里那个BASEPRI寄存器，也不在硬件里固化优先级继承规则。它的哲学很直白：谁控制阈值，谁决定能不能进；谁打开MIE，谁允许被打断；谁保存mepc，谁负责安全返回。所有链条都暴露在外，没有魔法，只有责任。

我们以SiFive FE310-G002（E31 core + OpenTitan风格PLIC）为蓝本，不讲抽象规范，只说你在调试器里真正看到、改到、卡住过的那些地址和位。

PLIC不是个“开关”，而是一道带密码锁的门

PLIC的本质，是把“哪个设备想打断你”和“你现在愿不愿意被它打断”这两件事，拆成两个独立可编程的环节：一个是源优先级（每个外设自己报分），一个是目标阈值（每个HART自己设门槛）。

举个例子：
- UART0中断ID是10，你写PLIC_SOURCE_PRIORITY[10] = 3；
- TIMER（CLINT）ID是7，你写PLIC_SOURCE_PRIORITY[7] = 7；
- 然后给HART0设TARGET_THRESHOLD = 0——意思是：“只要优先级>0的中断，都放行”。

注意：这个“0”不是最低优先级，而是最低准入门槛。PLIC只会把优先级严格大于该值的中断投递给CPU。所以哪怕你把UART设成1，TIMER设成2，只要阈值是0，它们都能进来；但如果你在UART ISR里把阈值抬到3，那UART自己就再也进不来了——它等于被自己关在门外。

这就是为什么你在UART ISR开头要写：

// 抬高门槛：屏蔽所有≤3的中断（包括UART自己） *(uint32_t*)(PLIC_BASE + PLIC_TARGET_THRESH_OFFSET + 0*PLIC_TARGET_STRIDE) = 3;

不是为了“禁止嵌套”，恰恰是为了让嵌套更干净：防止另一个UART中断在你搬数据中途又触发，导致缓冲区错乱或栈溢出。而TIMER=7 > 3，照常破门而入。

很多初学者卡在这里：以为设了优先级就自动嵌套了。其实PLIC只管“发请求”，至于CPU接不接，还得看下一层——mstatus.MIE。

mstatus.MIE不是“总闸”，而是“当前层的入场券”

当中断信号从PLIC到达CPU引脚，硬件做的第一件事，就是把mstatus.MIE复制进MPIE，然后清零MIE。这是RISC-V的默认保护机制：进入ISR后，中断被自动关闭，避免重入导致栈爆炸或状态错乱。

所以，如果你想让Timer在UART ISR里插队，光靠PLIC还不够，你必须在UART ISR中主动执行：

__asm__ volatile ("csrs mstatus, %0" :: "i"(MSTATUS_MIE));

这行汇编不是“打开全局中断”，而是把当前这一层的入场券重新塞回口袋。它不会影响PLIC的阈值，也不会改变其他HART的状态，只对当前正在执行的这条线程生效。

关键在于时机——必须在PLIC_CLAIM()之后、业务逻辑之前开启。否则Timer请求来了，PLIC已把ID给了你，但CPU因MIE=0直接无视，结果就是“明明CLAIM到了ID=7，却没进timer_isr”。

还有一点常被忽略：mret指令恢复的不是你写的那个MIE值，而是MPIE快照。也就是说，你在UART ISR里csrs mstatus, MIE，mret返回时，MIE会恢复成进入UART ISR前的值（通常是1）。这个设计保证了嵌套链的可预测性：每一层都只对自己负责，不污染上层。

栈不是内存，是嵌套的“楼层编号牌”

每进一层ISR，CPU都会压一批寄存器（ra, s0–s11等），再加上你手动保存的mepc和mstatus。这些加起来，就是一层“楼板”。如果Timer进来时发现栈快见底了，它不会温柔提醒，而是直接踩穿——然后你看到的是随机跳转、mepc指向非法地址、或者mret后卡死。

所以别信“256字节够用”。按最坏情况算：
- UART ISR：保存12个s-reg + ra + mepc + mstatus = ~64字节；
- Timer ISR再进来：同样64字节；
- 如果你还调了printf或浮点运算，栈暴增更快。

我们在FE310上实测：未开启优化时，一个空uart_isr()函数编译出来栈开销就超40字节。因此，链接脚本里_stack_size = 1K;不是保守，是底线。调试时若发现mepc在handle_irq入口处就异常（比如变成0x00000000），八成是栈溢出把mepc所在栈帧给抹掉了。

顺便提一句：有些SDK把mstatus存在栈顶固定偏移（比如sp+24），这是好习惯。但如果你在ISR里调了C库函数，而它又用了malloc或printf，那栈帧结构就不可控了——此时建议把mstatus/mepc单独存到.bss段的静态变量里，确保mret前一定能取到原始值。

最后一个真实问题：为什么Timer进来了，UART却没继续执行？

这是现场调试最高频的“假死”现象。表象是：UART ISR执行一半，Timer进来，Timer ISR跑完，系统卡住，UART不再继续。

原因往往只有一个：plic_complete(irq_id)漏写了，或者写错了ID。

PLIC有个硬性要求：你CLAIM了哪个ID，就必须COMPLETE同一个ID。如果Timer ISR里COMPLETE(7)写成了COMPLETE(10)，PLIC内部状态就乱了——它以为UART中断还没处理完，于是拒绝向HART0投递任何新中断，包括下一次UART触发。CPU看似空闲，实则在等一个永远不会来的“许可”。

解决方法很简单：在每个ISR末尾，加一行日志打印irq_id，再COMPLETE；或者用JTAG单步，确认COMPLETE写入的地址和值完全匹配CLAIM返回值。

你现在手里握着的，不是一个“功能开关”，而是一整套协同机制：PLIC定门禁，MIE发令牌，栈撑楼层，mret保电梯。它们之间没有魔法粘合剂，全靠你一行行代码把接口对齐。

下次当你在示波器上看到UART接收波形被Timer中断精准切开、又严丝合缝地续上时，请记住——那不是芯片多聪明，是你把PLIC_TARGET_THRESHOLD设对了，把csrs mstatus, MIE写在了对的位置，也把栈留足了空间。

如果你正在调一个三重嵌套（UART → Timer → GPIO故障中断），欢迎把你的mtvec初始化片段和栈使用截图发到评论区，我们一起看mepc是不是在说真话。