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[转载资料]PCI IRQ Routing Table Specification与相关资料

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发表于 2008-2-27 14:24:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
自己比较懒,网络上的文章和资料有:
/ @' Z' \3 l$ y- }* L( x$ G# A1、PCI IRQ Routing Table Specification (中文请参照《BIOS研发技术剖析》中的描述)" l: x3 ^5 ]7 K" i' k
microsoft: http://www.microsoft.com/whdc/archive/pciirq.mspx) w5 `2 w3 b* b
+ G' `5 N; Z- [  V( s. q
2、PCI IRQ Routing on a Multiprocessor ACPI System; k+ X: w- P3 L5 I7 u
microsoft: http://www.microsoft.com/taiwan/whdc/system/CEC/ACPI-MP.mspx
 楼主| 发表于 2008-2-27 14:27:02 | 显示全部楼层

I/O APIC演進

来自:http://www.four-stock.com/forum/ ... d=32&sid=JZS6Kb1 T  P0 h/ o/ r$ X4 u) j+ E
0 l7 Q  j' l& \4 P. n& H
作者: Titan    時間: 2007-10-26 17:51     標題: I/O APIC演進~~~~~~~
, J. a! A; ^5 {5 x此作者为转载作者,见下面网友的更正。  P" j1 k# t$ f3 R" G8 ?4 V# V, I

& C' _+ G3 O+ t& q在x86歷史的演進中,有很多的BIOS工程師對於PCI IRQ Routing Table還是搞不清楚,我剛入行的時候也是一樣,對於這個東西一點概念都沒有,只知道是因為IRQ#不夠用,所以才需要去繞線(Routing)。
9 ]6 o* R, Z$ f+ x
- b/ V4 b; e+ Q[為何要繞? 背景是什麼?]/ T7 G! D* _2 ^; K
依照我自己研究出來的歷史,我發現可能的原因是因為PCI設備越來越多,然後當時的中斷控制器是串聯的8259A,所以只有IRQ0~IRQ15可以用,且IRQ2已經連接 "僕8259" (第二顆中斷控制器),所以剩下來15支IRQ#可以用,但是又因為x86系統在早期的設計中,有些IRQ#已經分配給固定的設備使用,所以剩下來沒幾支可以用,可是設備又那麼多,所以如何去分配剩下來的IRQ就是大家討論的話題。9 a5 }) n9 q/ l- G$ m0 G

2 ?7 m5 d0 U2 b, w[IRQ繞線的歷史發展]1 G- \; F$ E' j3 q
依照我查到的資料,早期的作業系統Windows 95年代左右,PCI設備要使用哪一支IRQ中斷線是靠PCI卡上面的"跳線"去控制,所以有可能會因為兩個PCI設備跳同一支"IRQ#"而造成衝突導致當機或是藍底白字。
' e- N- @6 O0 O: ~5 ]' {後來改用BIOS Setup Menu內去控制,也就是可以進去BIOS設定畫面去設定IRQ分配。, k& E# q+ \. @: N

& K: k/ B2 _3 {8 N# z8 d9 ^因此為了解決PCI設備越來越多,但是IRQ不夠用的情況,所以微軟找上的晶片廠商也就是Intel合作開發PIRQ Route Controller,簡單說就是微軟想在他的作業系統上面支援"共享IRQ中斷架構"的驅動程式,但是需要硬體配合,因此定義了PCI IRQ Routing Table來規範硬體線路要怎樣繞線,且需要BIOS支援哪些資訊。
/ B  L7 v2 E: J7 Y! R% M3 G5 p( M% b, ]- O$ x
[為什麼是PCI設備而不是ISA設備?]0 U! T" `# `6 B$ F4 Z
因為當時PCI Bus取代了傳統的周邊匯流排,所以PCI設備橫行,且設備需要服務就是透過中斷請求線IRQ#請求服務,對於OS端來說,這個服務就是驅動程式,至於CPU如何把控制權交給OS,則是靠IDT (interrupt Description Table),相關詳細資料請看Windows核心說明。# r0 p: F2 ?) z) q; Q8 I

: N4 W1 Q; e! a7 w$ k[跟DOS有關嗎?]
/ S. A/ i; F( N( ~% A( V8 R應該是無關,除非你在DOS下替你的PCI設備寫了一個驅動程式,或是你的PCI設備在DOS模式下要工作,不過應該也是沒啥機會這樣做吧,所以PIRQ Routing都是針對Windows作業系統而言,因為與設備驅動程式管理有關。( i+ ?. I( X: T0 R' B

0 A6 Q5 F1 i6 C; ]/ y6 [[Windows 作業系統的改變]
, g, p/ z3 Q# Q8 y) w對於微軟自己定義的規範中,他最希望的就是能夠共享IRQ,所以在作業系統的改變就是要能分辨是哪個PCI Device透過IRQ發出請求,這是因為可能有好幾個PCI 設備都用同一支IRQ#中斷請求,所以OS 必須要能夠讓正確的驅動程式去服務發出中斷的設備,因此在撰寫OS 端的 Driver 時有了新的規範(針對共享IRQ的驅動程式有其規範)。
$ e) W8 C9 R/ f1 t& g* k( ]; l5 l( T
[Chipset的改變]/ r8 |0 H+ I) P2 H
起先為了微軟的規範,Inetl 在南橋ICH上面多了幾支接腳(PIRQA~PIRQD),這幾支接腳又有對應的暫存器可以組態他們,例如下面範例:
: S! z0 }0 v3 J8 y2 A  m
& v! ]7 B3 k; T" k1 LPIRQA Register 60h bit3:0 <--PIRQA那隻接腳的設定暫存器在LPC Reg60h,其中bit3:0定義如下+ L) G  ?- i) R4 o" U$ E
=================================================================================
, j) P5 j+ R; T9 v0 |" W8 @( ~IRQ Routing — R/W. (ISA compatible.)" a3 ?8 F3 U$ T- [4 j
Value IRQ
/ a2 {( ^5 Y/ Q$ j; Q: z' @0000b Reserved 2 _0 G% B# j5 j+ F3 M
0001b Reserved
4 |+ V- K0 h' S" d# x  l$ H0010b Reserved : v; d( r# l/ o( r- @6 c0 b' g' c
0011b IRQ3
, u! P' G# E5 c2 ?( u0100b IRQ4
4 a, K) H8 d. j$ L1 N+ l; N0101b IRQ5 % h; ^$ Y7 Y2 D7 h/ m
0110b IRQ6 + q. M7 Q% Z# [4 ^) r' M- g
0111b IRQ7
8 m4 {1 r( y% K7 X...9 `0 V" K! U3 a
由上面範例可以看出每支PIRQ接腳都可以用"軟體"設定的方式橋接到IRQ#的任何一支。% K! |# k/ q2 p/ j/ q$ W  G* W# m* m
也由於上面範例我們可以知道,OS 必須"先知道哪些IRQ可以被使用" 還有"哪些IRQ已經被使用",因為OS本身有自己配置IRQ#的演算方式,因此必須要先知道這些資訊,才有辦法去對PIRQ#繞線。
9 T( Q# ]7 `" e; M5 v' n% y# d4 R& C4 l+ f
[BIOS的支援]
; b3 m% {5 q& V所以BIOS要提供"PIRQ Routing Table"給作業系統,然後OS就可以得到這些資訊,但是又因為OS版本不同(Win95/Win95/Win2000/WinXp or Acpi OS/non-ACPI OS..等分類),所以透過的傳遞管道也不同。
4 @& L  h# O0 ?
- c& A  ~( c  f1 y+ j[後來的演變]9 M0 {% O( P+ r! n% q; Z- S. w
隨著PCI設備越來越多PIRQ只有4支接腳已經不夠用,所以後來擴充到8支,分別是PIRQA~PIRQH。
/ U. V0 i5 q2 e) d8 b7 ^% Z9 l: G" ]( m2 Q
至今2007,OS 與 Intel 在這部份的演變也越來越複雜,因為後來的Intel 提出了新一代的中斷控制器APIC,所以在南橋ICH內就分成了兩種中斷控制器PIC與I/O APIC兩種,又因為OS演變成ACPI OS,所以原先PCI IRQ Routing Table Spec內所描述的方式就變成了ACPI Spec內的方式,簡單說就是BIOS傳遞PIRQ Routing方式也從Legacy OS方式演變成ACPI Mode方式(原本Table放在記憶體,現在改放在ASL Code)。
" p. M% B. T+ H& [, A3 Q
9 D; J, N6 x9 t另外由於南橋ICH有兩種PIC,所以進入ACPI OS時是採用Legacy PIC mode 還是APIC mode 也會影響BIOS提供PIRQ Routing Table的方式,所以在ACPI Mode 底下又分成APIC Mode方式或是Non-APIC Mode(PIC Mode)方式。/ @# j$ ]( E5 z# U
2 }& x; [! m  m. [2 d

) \9 X& C2 n" ]8 }1 l; ?% i3 b& Y" e) [) c" g7 A5 M1 S* N' x
[結論]# {' r8 T! Z; e! N
PIRQ#是南橋上面的接腳,連接到PCI 的INTA#~INTD#,原本INTA#~INTD#應該直接接到PIC上面的IRQ#接腳,但是因為IRQ#不夠用,所以微軟才與Intel合作,多做了幾支接腳出來,然後用軟體方式去配置這些多出來的接腳PIRQ#要繞線到哪個IRQ#,且作業系統的驅動程式可支援共享IRQ中斷,所以在Chipset 端把這種機制稱之為PIRQ Route Controller (具有PIRQ繞線功能的控制器,也就是某某一代的南橋開始把這個功能整合進去南橋晶片內)。% N( X  c' |0 U& y

  m6 Y3 O/ `: v0 x! ^而BIOS所扮演的角色就是提供PIRQ Routing Table,這個Table的結構如同微軟的PCI IRQ Routing Table的規範,而當系統演變到ACPI 後,BIOS也改變了提供Table的方式,也就是改遵循ACPI Spec內的規範去提供這些資訊。3 I7 D0 ?. Z6 \! x
. r6 I6 \7 f) F+ k. V" o- c( D
上述這些資訊只是我整理的筆記的一部分概要,詳細內容可以參考相關資料說明,畢竟我也是花了一個多星期的時間才整理出整個PIRQ的歷史,是對是錯我也不清楚,畢竟過去的架構我來不及參與,只能就我收集到的資料作一個描述,如有誤請先進指教。 7 K, Q5 u# g+ A' q

+ [) L. N  v1 y0 p4 c5 R% C) @
! J2 e1 R9 z0 ?4 Z" Y1 o% m+ b4 m) t2 L8 o+ v, m
[後記]- z8 F  ^) \8 ~0 A+ e4 w
1)當ACPI OS 系統處在APIC Mode的時候,PIRQA~PIRQH會直接對應在APIC 的IRQ16~IRQ23而不需要繞線。+ G. l2 B1 ^8 Z/ i  K' A
2)APIC 目前可提供的中斷請求線有 IRQ0~IRQ255 ,目前只使用IRQ0~IRQ23
# |5 U6 `1 @% B. Z" V- d  D3)APIC 前面的IRQ0#~IRQ15對應到PIC的IRQ0~IRQ15" P  R3 o* K9 A$ J$ X+ Y
4)PIRQ Routing 是指: IRQ不夠用才需要透過PIRQ Routing Controller繞線,所以只針對PIC,而APIC模式則不需要繞線。
$ r  r5 ]+ o9 u' Z4)APIC Mode只需要描述哪些PCI Device共用了哪些PIRQ線。  }* g) M, ~: t( P/ X! P
5)non-APIC mode則需要描述哪些PIC的IRQ#可以被使用,描述的內容如同PCI IRQ Routing Table,差別在於用ASL Code描述
) a' ^& J4 ], A! ^3 D- y6)APIC有分成Local APIC與I/O APIC,這邊所提到的都是指I/O APIC。
; R. m- }6 T6 U) [, f
. K$ G$ _, H  @[Reference]- D0 y1 Y, k* R, O0 K9 d7 |
http://www.microsoft.com/whdc/archive/pciirq.mspx
' `7 \/ A+ C2 l) e/ {http://www.microsoft.com/taiwan/whdc/system/CEC/ACPI-MP.mspx
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 楼主| 发表于 2008-2-27 14:35:05 | 显示全部楼层

从IRQ到IRQL(APIC版)

来自:http://www.nsfocus.net/index.php ... o=view&mid=25344 R# A8 V( p( K+ M

1 U: i7 h3 {; H从IRQ到IRQL(APIC版)
+ Y% m% J: n  v. K
* o* q9 V9 W9 K0 a$ @6 R: Q" k作者:SoBeIt  F# k& j, n9 ?" f; H
出处:https://www.xfocus.net/bbs/index.php?act=ST&f=2&t=455024 E7 l+ W/ r+ h' E8 N
日期:2005-02-04; \* R6 B7 V* C* o, _, d
  E' o9 L9 m5 h* R) Y4 x
事实上,老久的PIC在很早以前就被淘汰了,取而代之的是APIC。由于APIC可以兼容PIC,所以在很多单处理器系统上我们看到的PIC实际是APIC的兼容PIC模式。APIC主要应用于多处理器操作系统,是为了解决IRQ太少和处理器间中断而产生的,当然,单处理器操作系统也可以使用APIC(不是模拟PIC)。APIC的HAL和PIC的HAL有很大的不同,很突出的一个特点就是APIC的HAL不用再象PIC的HAL那样虚拟一个中断控制器,IRQL的概念已经可以通过中断向量的形式被APIC支持。事实上,因为被APIC所支持,所以在APIC HAL里IRQL的实现比PIC HAL那样虚拟一个中断控制器要简单得多了。! l' i3 w1 o8 r2 @0 c! N) m
, m& J3 b( _$ l+ i) U
    现在来简单介绍一下APIC的结构(关于APIC详细的描述请参考《IA-32 Inel Architecture Software Developer's Manual Volume 3 Chapter 8》)。整个APIC系统由本地APIC、IO APIC和APIC串行总线组成(在Pentium 4和Xeon以后,APIC总线放到了系统总线中)组成。每个处理器中集成了一个本地APIC,而IO APIC是系统芯片组中一部分,APIC总线负责连接IO APIC和各个本地APIC。本地APIC接收该处理器产生的本地中断比如时钟中断,以及由该处理器产生的处理器间中断,并从APIC串行总线接收来自IO APIC的消息;IO APIC负责接收所有外部的硬件中断,并翻译成消息选择发给接收中断的处理器,以及从本地APIC接收处理器间中断消息。
/ _* a/ }$ X2 Y0 q( d/ ^% j
5 q/ P: h& d' m, Y2 @$ L  A0 F9 S    和PIC一样,控制本地APIC和IO APIC的方法是通过读写该单元中的相关寄存器。不过和PIC不一样的是,Intel把本地APIC和IO APIC的寄存器都映射到了物理地址空间,本地APIC默认映射到物理地址0xffe00000,IO APIC默认映射到物理地址0xfec00000。windows HAL再进一步把本地APIC映射到虚拟地址0xfffe0000,把IO APIC映射到虚拟地址0xffd06000,也就是说对该地址的读写实际就是对寄存器的读写,本地APIC里几个重要的寄存有EOI寄存器,任务优先级寄存器(TPR),处理器优先级寄存器(PPR),中断命令寄存器(ICR,64位),中断请求寄存器(IRR,256位,对应每个向量一位),中断在服务寄存器(ISR,256位)等。IO APIC里几个重要的寄存器有版本寄存器,I/O寄存器选择寄存器、I/O窗口寄存器(用要访问的I/O APIC寄存器的索引设置地址I/O寄存器选择寄存器,此时访问I/O窗口寄存器就是访问被选定的寄存器)还有很重要的是一个IO重定向表,每一个表项是一个64位寄存器,包括向量和目标模式、传输模式等相关位,每一个表项连接一条IRQ线,表项的数目随处理器的版本而不一样,在Pentium 4上为24个表项。表项的数目保存在IO APIC版本寄存器的[16:23]位。APIC系统支持255个中断向量,但Intel保留了0-15向量,可用的向量是16-255。并引进一个概念叫做任务优先级=中断向量/16,因为保留了16个向量,所以可用的优先级是2-15。当用一个指定的优先级设置本地APIC中的任务优先级寄存器TPR后,所有优先级低于TPR中优先级的中断都被屏蔽,是不是很象IRQL的机制?事实上,APIC HAL里的IRQL机制也就是靠着这个任务优先级寄存器得以实现。同一个任务优先级包括了16个中断向量,可以进一步细粒度地区分中断的优先级。
+ {2 o- j, _8 j: m: v# @2 T# I" L7 R
# q$ e2 A9 |9 G: V! u    在HAL里虽然HalBeginSystemInterrupt仍然是IRQL机制的发动引擎,但是因为有APIC的支持,它和其它共同实现IRQL的函数要比PIC HAL里对应的函数功能简单得多。HalBeginSystemInterrupt通过用IRQL做索引在HalpIRQLtoTPR数组中获取该IRQL对应的任务优先级,用该优先级设置任务优先级寄存器TPR,并把TPR中原先的任务优先级/16做为索引在HalpVectorToIRQL数组中获取对应的原先的IRQL然后返回。若IRQL是从低于DISPATCH_LEVEL提升到高于DISPATCH_LEVEL,还需要设置KPCR+0x95(0xffdff095)为DISPATCH_LEVEL(0x2),表示是从DISPATCH_LEVEL以下的级别提升IRQL。HalEndSystemInterrupt向本地APIC的EOI寄存发送0,表示中断结束,可以接收新中断。并还要判断要降到的IRQL是否小于DISPATCH_LEVEL,若小于则进一步判断KPCR+0x96(0xffdff096)是否置位,若置位则表示有DPC中断在等待(在IRQL高于DISPATCH_LEVEL被引发,然后等待直到IRQL降到低于DISPATCH_LEVEL),则将KPCR+0x95和KPCR+0x96清0后调用KiDispatchInterrupt响应DPC软中断。否则做的工作就是和HalBeginSystemInterrupt一样的过程:把要降到的IRQL转换成任务优先级设置TRP,并把久的任务优先级转成IRQL返回。KfRaiseIrql、KfLowerIrql之类的函数也是这么一回事,把当前IRQL转成任务优先级修改TPR,并把原先TPR的值转成原先的IRQL并返回。而现在软中断的产生也有了APIC支持,APIC通过产生一个发向自己的处理器间中断,就可以产生一个软中断,因为可以指定该中断的向量,所以软中断就可以区分优先级别,如APC_LEVEL、DISPATCH_LEVEL。产生软中断的函数一样还是HalRequestSoftwareInterrupt,该函数会先判断KPCR+0x95是否和要产生的软中断IRQL一样,若是的话则置位KPCR+0x96并返回,表示现在IRQL大于DISPATCH_LEVEL所以不处理DPC中断。否则以要产生的软中断的IRQL为索引从HalpIRQLtoTPRHAL取出对应任务优先级,并或上0x4000,表示是发向自身的固定处理间中断,并用该值设置中断命令寄存器ICW的低32位,然后读取中断命令寄存器ICW的低32位是否为0x1000,确定中断消息已经发送后就返回,这时候软中断已经产生。值得注意的是APIC HAL里没有HalEndSoftwareInterrupt这个函数。HAL为软中断的IRQL提供了一个固定的中断向量:
! g3 C4 }1 E8 u# J9 N4 U4 p$ [! h2 O- w$ e8 P6 J7 S
#define ZERO_VECTOR             0x00    // IRQL 00 / I) p* H% ?4 M
#define APC_VECTOR              0x3D    // IRQL 01
3 ~) C0 c' Q" X3 }: f#define DPC_VECTOR              0x41    // IRQL 02+ l! V* E0 B9 m
#define APIC_GENERIC_VECTOR     0xC1    // IRQL 27
* G9 _4 [7 L$ x3 j: T#define APIC_CLOCK_VECTOR       0xD1    // IRQL 28
" W2 Q' d! |2 y' j2 R#define APIC_SYNCH_VECTOR       0xD1    // IRQL 28$ P2 M# Q# w8 G, ?) q
#define APIC_IPI_VECTOR         0xE1    // IRQL 293 p' s1 z; D  I" ^% R& }' m
#define POWERFAIL_VECTOR        0xEF    // IRQL 30
4 E: P6 ^; L7 v! y: |#define APIC_PROFILE_VECTOR     0xFD    // IRQL 31
7 D0 O6 Y. v/ p5 t4 T9 e( W% ^% w1 t" N6 ~0 L" }# V

, O$ x/ u- l% T, C+ L1 e8 h3 Q现在看一下一些重要的数据:3 o! J; S9 D$ f

. J7 i6 T8 W% @0 V' J) Z9 V这是我写的代码输出的IO APIC重定向表内容:* n0 Q9 _8 _) Z9 E$ |* s

/ C1 p. c* G" ?; G+ S; A0 ]Redirect Table Index:    0x170 S* B. u$ A! h$ V* M8 m
Redirect Table[ 0]:      ff# S' \' V: ^4 F' w3 ^: ]0 {
Redirect Table[ 1]:      b3
$ G& h) ~9 {8 ^, |9 [Redirect Table[ 2]:      ff
' q. d! I) D& vRedirect Table[ 3]:      51
+ w- I7 e4 a% }6 k" D) F& XRedirect Table[ 4]:      ff
9 \8 r3 H1 J4 I* {) p* V* E4 ERedirect Table[ 5]:      ff
3 @5 V$ x& p- oRedirect Table[ 6]:      62
, g; i6 {: ^- X/ A2 URedirect Table[ 7]:      ff
' Q; K$ x7 p. K: F2 U8 {; lRedirect Table[ 8]:      d1
* i% O4 G) q9 s2 e3 w* x5 `. ]Redirect Table[ 9]:      b1  k7 [% r6 t) J$ M  J
Redirect Table[ a]:      ff# B, Q" q( ^2 ~+ J
Redirect Table[ b]:      ff+ o9 n  l0 J" B- [& k  d+ Q1 C% T% s
Redirect Table[ c]:      52$ c: Z( A, E% C) U, J
Redirect Table[ d]:      ff9 ^  J; I$ E3 y9 c2 ]
Redirect Table[ e]:      ff
( K8 i1 A1 R' W! A6 jRedirect Table[ f]:      92
/ S0 H9 q/ b: U+ N9 \; X  C8 F* J& C3 \Redirect Table[10]:      ff
- k5 T/ `9 m' q- R' M2 }Redirect Table[11]:      a39 I% H5 i7 K$ j4 @( f; @2 r3 e
Redirect Table[12]:      832 X+ s* i  @% a( {; X
Redirect Table[13]:      93. V+ Z2 ^& x7 l5 V3 X& t# `8 Y
Redirect Table[14]:      ff) b) d" `2 R/ v8 U5 N
Redirect Table[15]:      ff
5 z0 ~& W9 @( O. I9 |& D6 {Redirect Table[16]:      ff
: k* o6 j& k+ ~! x1 d4 S* q- oRedirect Table[17]:      ff
  I1 w1 ?5 R; e: R9 d, O" ~/ g/ G& I( G/ z
这是IDT表中被注册的向量:$ |/ d( @; Z) H' d9 f$ T; q( ~  y
! j6 o# F$ [& W- t' S, E
1f: 80064908 (hal!HalpApicSpuriousService)3 p2 p( i  T+ z' I
37: 800640b8 (hal!PicSpuriousService37)
* e* Q/ I2 ]) P! j# K- o& ~) J! w3d: 80065254 (hal!HalpApcInterrupt)% ?5 @5 R% j  S
41: 800650c8 (hal!HalpDispatchInterrupt)
, j# J  l6 M! i- k$ U0 ]' f5 ?50: 80064190 (hal!HalpApicRebootService)
: G' |% T  p2 m# }51: 817f59e4
: s4 u9 J& ?  ]% X1 y7 a% A% |! v(Vector:51,Irql:4,SyncIrql:4,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:serial!SerialCIsrSw(f3c607c7))
& A+ B% Q5 ]3 c9 t+ i0 }52: 817f5044 + q& F& W. M" w6 ]9 a2 j3 k8 h
(Vector:52,Irql:4,SyncIrql:a,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:i8042prt!I8042MouseInterruptService(f3c57a2c))
$ g( e% l( e9 c- A83: 817d2d44 2 {* G: Z' u+ M% {+ `9 s5 g
(Vector:83,Irql:7,SyncIrql:7,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:NDIS!ndisMIsr(bff1b794))0 T" l1 k9 ]( B, w1 c$ m& m
92: 81821384
/ T5 G* q4 T8 _% M/ [% {(Vector:92,Irql:8,SyncIrql:8,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:atapi!ScsiPortInterrupt(bff892be))! M+ y6 e) R7 L, f1 o$ @2 N' m+ t
93: 8185ed64
; ^3 }4 o# f% U* q: }( I(Vector:93,Irql:8,SyncIrql:8,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:uhcd!UHCD_InterruptService(f3f0253e))
/ m9 F5 P4 W* W3 i; T6 Va3: 8186cdc4 ( S, s0 q. {7 H* ]! o
(Vector:a3,Irql:9,SyncIrql:9,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:SCSIPORT!ScsiPortInterrupt(bff719f0))
7 \( @" g; I1 x  Z7 wb1: 818902e4
& O$ x& A' t2 r( G6 c, Y& O(Vector:b1,Irql:a,SyncIrql:a,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:ACPI!ACPIInterruptServiceRoutine(bffe14b4))
9 [' A2 @8 o$ x" wb3: 81881664
2 _  _9 \/ q% d+ B(Vector:b3,Irql:a,SyncIrql:a,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:i8042prt!I8042KeyboardInterruptService(f3c51918))
! Z6 N' U- ?. W2 \3 `( Oc1: 800642fc (hal!HalpBroadcastCallService)
8 ]6 b- {) ^, Bd1: 80063964 (hal!HalpClockInterrupt), g! {( a6 z7 `* d4 q
e1: 80064858 (hal!HalpIpiHandler)
$ A% r( I8 A7 V: o# [  W( Y% ]e3: 800645d4 (hal!HalpLocalApicErrorService)
- c! B4 J8 c0 }7 [! x- s' j/ Z8 ]fd: 80064d64 (hal!HalpProfileInterrupt)8 [5 L5 C: R7 {
fe: 80064eec (hal!HalpPerfInterrupt)1 K- ?" T0 b! W5 Y5 r

0 n0 E8 }% j5 O象a3、b1这类输出内容很多的是被硬件注册的中断向量,而象d1、e3这种输出内容少的是注册为了的HAL内部使用的中断向量和本地APIC中断向量
: W* k, y8 R/ E+ g
! O; u1 n5 D0 e; J这是几个重要的数组:' ]1 c2 l6 x" h6 O

. d# A7 M- L1 k+ @HalVectorToIrql(这个数组是以向量除于16做索引):
% ~( a$ O9 Z2 E+ c9 ?! V- Z5 V8006a304  00 ff ff 01 02 04 05 06-07 08 09 0a 1b 1c 1d 1e1 {& |  c7 u( q2 U

, k- [5 v6 i$ T$ o! g; NHalpIRQLtoTPR:7 v. v5 M  U- G  f6 W3 ?
8006a1e4  00 3d 41 41 51 61 71 81-91 a1 b1 b1 b1 b1 b1 b1: G+ V/ ?9 i$ N# o
8006a1f4  b1 b1 b1 b1 b1 b1 b1 b1-b1 b1 b1 c1 d1 e1 ef ff
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HalpINTItoVector:
3 q( b1 E& e- ]8006ada0  00 b3 61 51 a2 b2 62 91-a1 b1 71 81 52 82 72 92
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" k6 h- @. u( [' `" NvBucket:
! Q' |8 T* J' d" h2 f9 i8006ae30  02 02 02 03 03 03 03. X) q& B' L7 t  Z, c7 \  y# u6 e

- S$ V# _( X* C4 ^5 k  F: j    举个例子来说明一下,在我虚拟机里SCSI Controller的IRQ是17(注意,已经大于16了),到重定向表中查找第17项,得到中断向量为0xa3,再看IDT,0xa3对应处理例程是SCSIPORT!ScsiPortInterrupt。. h5 ?6 ?3 c0 }/ U. B

( I: m3 A$ A7 X5 P# e9 U1 T    vBucket数组干啥用的?它就是用来分配新的向量。分配算法很简单,当要分配一个新的向量时,就在vBucket数组从右到左搜索最小的一个数i,该数对应在vBucket中索引为Index,新向量为(0x50+Index*16+i+1),新向量对应的IRQL为(4+i+1),同时会把vBucket中这个i加1,i不等大于16。象给出的这个vBucket,下一次计算时i=2, index=2。不过这些用于硬件的向量在IO系统初始化时调用HalpGetSystemInterruptVector分配好了,然后通过IoConnectInterrupt把IDT中注册的向量位置的例程注册为中断处理程序。这里并不是每个注册的向量都会对应中断处理程序,象上面给出的例子中,0xa1、0xa2、0xb1等向量就没有对应。
9 o, K! a7 s" L- X( ^! I) @% Z
$ {& `# q2 C) @* G9 W/ m% l( N% P. l    IRQL机制为内核同步提供了很大的便利,既对驱动开发者隐藏了底层中断机制,也方便了驱动开发者的内核同步。LINUX从2.5内核开始引进的软中断和任务队列等机制,很大程度上也来自windows这套机制的借鉴。
" M2 R  d/ d% S, ]3 V" l* `; e; m( s9 n
    终于考完试,解放了,呵呵。这个东西其实还有很多可写的,只是没空再深入去分析了。在未来的64位系统里,APIC这种基于中断引脚的机制很快也要被SAPIC这种基于消息的更强大的机制所取代
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发表于 2008-3-13 09:04:14 | 显示全部楼层
I/O APIC演進
; @& _  O2 Y; b9 L) |( ^. Y来自:http://www.four-stock.com/forum/ ... d=32&sid=JZS6Kb+ Q# H# j7 e, D/ `5 q8 `

& Z  f  W* d0 Y9 Y作者: Titan    時間: 2007-10-26 17:51     標題: I/O APIC演進~~~~~~~ ' _- n2 c) F( H6 E5 N# [
7 _% z7 N. u6 r! d& E5 F( U
& ?5 C7 e1 m: M$ j
訂正一下..作者不是他..是下面的作者...- I$ [: F0 b! N5 l' i* i; {9 t: y# }& `
http://biosengineer.blogspot.com/
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 楼主| 发表于 2008-3-13 09:07:59 | 显示全部楼层
网上搜集,证明转载过程中,有人不厚道,导致一错百错。
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发表于 2008-11-25 16:35:44 | 显示全部楼层
LZ很厉害,还帖子!支持。
7 i* Q! b, G2 u希望LZ继续给我们带来有关BIOS的好东西。
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发表于 2008-11-26 21:16:18 | 显示全部楼层
请问楼主,对于PCI IRQ部分,PIC和APIC是如何判断规范的哦?无论什么情况下(DOS,APM系统,ACPI系统),IRQ0-15就是PIC,15-23就是APIC吗?我们在设备管理器里看到的IRQ共享,应该如何解释呢?
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发表于 2008-11-27 11:15:34 | 显示全部楼层
PIC or ACPI is decide by OS , OS will use an APCI methord _PIC to inform ASL code which mode it use3 t" E) y4 R: v( {
**************************************************
! `, b8 X2 r6 d- a0 JMethod(\_PIC,1)& D  C! S6 D4 r
  {2 I6 t5 B7 U' @) U" I  j
          Store(Arg0,PICM)
2 I) k% K0 ^; u$ i$ F% N  }
0 k8 J7 p& B5 z; X% H2 S**************************************************
/ B+ l6 D( q; I. S/ t6 z
+ {4 c6 b. `4 N& L1 k1 wAnd in _PRT methord , it will return PIC or APIC mode routing table & b& f3 E7 u. n7 }

4 y/ j% M" V: z9 o***********************************************
1 @" N9 I; [! u/ n# kMethod(_PRT,0) {
6 p) C" \/ R1 s; t+ C& M& d/ \If(PICM) { Return(AR04) }// APIC mode: Q8 c* u% o. _% H3 R
Return (PR04) // PIC Mode
5 n# ]6 s5 m3 z7 f, n/ Q" X} // end _PRT0 T% i! K' H7 L5 i
**********************************************
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发表于 2008-12-2 13:28:20 | 显示全部楼层

回复 7# 的帖子

IRQ0-15就是PIC,15-23就是APIC吗?$ }' _1 O6 K+ I" ~  F
不是.: Y& G9 m' c  [
这个看南桥的做法,Intel上面貌似是这样的,当nVidia就不一定了." P. I; s: t1 o

8 R9 |! X9 H3 i7 k* T我们在设备管理器里看到的IRQ共享,应该如何解释呢?
* y; p+ ~4 D+ U5 c7 j! Y! OAPIC里面是可以共享IRQ的,你看到了,说明你的系统是使用APIC在.
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发表于 2010-6-10 13:14:31 | 显示全部楼层
太感谢各位的无私奉献!
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