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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:2 X/ ]- q/ \( I) N: }; E
1、PCI IRQ Routing Table Specification (中文请参照《BIOS研发技术剖析》中的描述)7 ^& a% ], R' ?
microsoft: http://www.microsoft.com/whdc/archive/pciirq.mspx
" [% E9 }. T9 Y3 q& J. E
+ Q* k4 ?6 t; Y0 Y' l6 m1 q3 L. M2、PCI IRQ Routing on a Multiprocessor ACPI System
& r! T" H1 S# Qmicrosoft: 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=JZS6Kb* q+ X) q/ A9 ?, l& h

: K0 l! f0 m5 e2 J作者: Titan    時間: 2007-10-26 17:51     標題: I/O APIC演進~~~~~~~
' U. u) y) y: b此作者为转载作者,见下面网友的更正。
5 g, b# H: g. ^8 T. I5 j' {
4 f, J& e/ c/ Z$ {7 @0 H! u+ _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)。1 S" B2 F) o5 u
" u% x; M6 F/ [& }! \
[為何要繞? 背景是什麼?]+ u4 ~3 o. p. D7 n, L2 l
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。) _: `. r6 q, Y! G3 Z
! j4 q5 K" v0 E: P6 s# s
[IRQ繞線的歷史發展]+ x" R2 y- |/ p  y: N: p  ^1 \1 R
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。
! Q9 b( {, F' C. o5 x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。3 |6 u8 i4 t) a  ^
- z& p' r. A6 y2 N
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。
( f- q& @7 }( x' T
" D' t7 N4 b7 Z1 H[為什麼是PCI設備而不是ISA設備?]
$ S# C3 z4 ]8 s/ M& P3 d9 d5 B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。
% r  ]# T9 l9 Z$ q8 S8 L9 V/ j! c4 `- `8 u1 ?) N* d) }- M
[跟DOS有關嗎?]
1 [$ m5 a- h& F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。$ J& h2 l9 h$ w, L* ?
9 a" q1 M/ Q% [2 v8 ~
[Windows 作業系統的改變]! r' m! r, c, m
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)。
# K" Z* R2 d' z0 u/ I5 |1 B* B' M
% _7 f' }: W: Y8 U/ W[Chipset的改變]
& @4 ?5 a& S$ A' }% i9 C0 _$ g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:' M. ~9 B4 H, B' J( y# n

$ n9 t& u# v8 D' l, ^1 oPIRQA 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# w7 |+ x( W# A+ h1 Q5 E+ v
=================================================================================! n* y9 u8 n; Q5 v1 g
IRQ Routing — R/W. (ISA compatible.)
9 V0 C& D( X  w, q1 tValue IRQ , T  T5 ]& s4 g% A. W
0000b Reserved
1 ~; ^/ k2 \. h0001b Reserved " v/ m, H* {( m* Q. S9 I# b% N) I
0010b Reserved
. M) B1 W9 A9 t9 |" Z0011b IRQ3
7 I/ P$ f4 w7 U% l0100b IRQ4 ) F6 o% c7 @2 o2 C
0101b IRQ5
: x+ Y& R  T4 z- N. o; f5 o0110b IRQ6 $ M8 {* X+ ?  V2 n) Z
0111b IRQ7
% a$ J* g; b4 g/ H9 `) R...$ }' j5 k. |! c
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。! Y0 Z: b9 \8 t5 t# _3 @
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。
% f* l8 b: r) \- L
* o. T5 n! h' `  |" ?) |[BIOS的支援]
% b; B5 a% t  c% ^- N7 a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。
/ [/ E5 v0 f8 Q1 w. W$ }
& Y7 ^6 r$ W+ r( C" |[後來的演變]  ~% A# o5 W* c5 {  F9 w9 k& k
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。
5 C/ U" h/ a  R* V; w/ o6 o( f( ?" [- I) d$ C
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)。& |& a5 s3 U3 n

' N8 [$ L" c2 E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。% a1 I6 D0 j. |, t) Y

5 M6 r- }) U2 H# R2 y# q
; H3 F* T, k3 p/ y, {8 U
. W  k2 w) O1 s3 D2 W/ m- k7 u7 a* N7 X[結論]/ n/ H; D* V0 ?0 J8 O. }
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)。
4 e! W* g( W* |$ _: t4 _4 G, |- b" h& Z
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。
) z5 F" x- L9 q6 u$ o: m  U
3 X5 {1 X% D5 L. I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。 - q5 m7 s7 y4 B( c: t3 d
9 _# q' u7 \- K) |  K

+ y, A/ N% Z% I' Q: H2 |9 A4 a2 f, _
[後記]$ o9 \3 S2 a) e: u' @5 l
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。9 H: |* M4 ~/ X6 o) @9 d' s6 Z
2)APIC 目前可提供的中斷請求線有 IRQ0~IRQ255 ,目前只使用IRQ0~IRQ238 S5 Y8 i. t1 ?5 `0 V0 j
3)APIC 前面的IRQ0#~IRQ15對應到PIC的IRQ0~IRQ15# R7 \% O: f+ C3 }
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。
$ T7 p1 _- o. O4)APIC Mode只需要描述哪些PCI Device共用了哪些PIRQ線。
+ Y3 n6 [+ Y8 M; p* B4 A5)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
' L! }4 D# H# N0 g! C, ]$ k6)APIC有分成Local APIC與I/O APIC,這邊所提到的都是指I/O APIC。: Q1 w2 j4 m" g0 v' Q
8 }( b' O7 C2 ~. o# A
[Reference]. s2 m4 K) p. \
http://www.microsoft.com/whdc/archive/pciirq.mspx
' s" x2 K# Z+ k) f. j1 {6 ohttp://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=2534
( [% F5 U  U% t% D2 B  @0 d3 S, L" _# o( A7 M) ?" P
从IRQ到IRQL(APIC版)
( Y0 \6 c; C1 J" F8 w; h: m  {% k5 v$ v
作者:SoBeIt1 u6 {  c: A) e+ X9 W! ?! R6 M( V; y
出处:https://www.xfocus.net/bbs/index.php?act=ST&f=2&t=45502! n" P7 _) U  L
日期:2005-02-04
: @( Y# F+ ?# B7 K/ c! T$ O" Y6 `& l9 s; M
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。
4 s& e! C! T% n0 L& W% I9 ^
" x; H5 n& [7 j- b3 x    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。: o7 s0 x  n/ T
' F- Q$ R1 Z: A
    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。
3 J: q0 B1 d; W1 `
; E1 R  D" S6 M1 K    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:7 Q$ r$ f; s: G8 k" \- d( b

; |8 `4 Y0 [/ M; W# X#define ZERO_VECTOR             0x00    // IRQL 00 * S+ u2 q" y4 U8 w, k- f
#define APC_VECTOR              0x3D    // IRQL 01+ D# F- `% ?" e  z
#define DPC_VECTOR              0x41    // IRQL 02
5 i6 z( N. N# w# q#define APIC_GENERIC_VECTOR     0xC1    // IRQL 27
- O' j9 r6 ]) g$ j7 V  e9 C0 r. q) l#define APIC_CLOCK_VECTOR       0xD1    // IRQL 28
( G! X( H- c8 ~# g4 e+ _2 f- D#define APIC_SYNCH_VECTOR       0xD1    // IRQL 28
! c& V* m2 Y4 R+ s. `0 B4 p#define APIC_IPI_VECTOR         0xE1    // IRQL 29, j" V$ g! w2 P8 Q' [
#define POWERFAIL_VECTOR        0xEF    // IRQL 304 Q) f1 q' v9 X3 k
#define APIC_PROFILE_VECTOR     0xFD    // IRQL 31# z; b( [+ ]; M
' k4 x+ g8 T" f8 G  h! B! X8 o; S
$ B+ w+ T) p, `+ o
现在看一下一些重要的数据:
# p: v  @0 U+ D' n- S0 V
; u: H1 p, v0 K6 X7 x这是我写的代码输出的IO APIC重定向表内容:
1 x/ t- |8 u- R- K, T& O5 l; f+ j' x3 }) b  n* N" L. d* F
Redirect Table Index:    0x17) g( _5 w% @! u1 C8 `8 p5 B
Redirect Table[ 0]:      ff
7 s% r7 x; U% [3 WRedirect Table[ 1]:      b3
; H4 s# r( G# _2 I% W+ `8 SRedirect Table[ 2]:      ff
# x" m! v( L6 {, q! _% F$ Z; W" ARedirect Table[ 3]:      51
/ b+ C# [/ P# O/ DRedirect Table[ 4]:      ff
6 `, ?7 M) `# V0 |9 s. `Redirect Table[ 5]:      ff& O9 `  i6 X7 Y* X' y' I
Redirect Table[ 6]:      62
/ X6 t: U/ O$ Z4 |/ b7 }6 B1 RRedirect Table[ 7]:      ff4 g( Z# _( f+ V& X
Redirect Table[ 8]:      d1, k4 a$ ]6 T: a( s
Redirect Table[ 9]:      b12 U% u7 @' J- f3 J0 Z
Redirect Table[ a]:      ff2 O3 b; P) `5 D. ^4 F
Redirect Table[ b]:      ff8 C% p; x! _0 L. G- ]$ N
Redirect Table[ c]:      52
+ L! Q" g" @, e! J# A! n5 a+ \9 `Redirect Table[ d]:      ff" Q! @, [1 T0 I/ J! E5 Z# x; f, e
Redirect Table[ e]:      ff" L+ [) ~1 L9 D) q5 Y9 x
Redirect Table[ f]:      92, f9 o) k$ o  n  s- Q8 b( F
Redirect Table[10]:      ff- ?# \: ~! _6 L! {/ H( A
Redirect Table[11]:      a3" U  ^- N; Z7 m, K1 B! p! V3 m
Redirect Table[12]:      83
. X  V0 p/ x) P" Y% T  \Redirect Table[13]:      935 `6 s+ a6 \* U; ?1 p% S6 [* V, L
Redirect Table[14]:      ff
" J( Y- M' z. mRedirect Table[15]:      ff
1 o( p. g. R; r4 t1 U3 e: mRedirect Table[16]:      ff
- i9 D1 {6 m& z$ E* gRedirect Table[17]:      ff
4 W" l, O0 f' l$ v. c! b
4 Z  j' L; M# ~8 K8 _$ y* n3 Y这是IDT表中被注册的向量:
0 q- ]2 k2 o/ a- p
7 `# t- Y) X+ S% ]8 F8 C2 z  R4 n3 s1f: 80064908 (hal!HalpApicSpuriousService)* K* P: W; l# F% E- z
37: 800640b8 (hal!PicSpuriousService37); ]) J$ G8 ^  v  h8 X
3d: 80065254 (hal!HalpApcInterrupt)" a& h' a5 Z" ?
41: 800650c8 (hal!HalpDispatchInterrupt)
6 K, B8 k0 p% K% N9 L: |5 U50: 80064190 (hal!HalpApicRebootService)3 a: s' k6 B6 Q) Q. M1 u; _
51: 817f59e46 x! i/ A' x5 I5 C
(Vector:51,Irql:4,SyncIrql:4,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:serial!SerialCIsrSw(f3c607c7))$ p( \- J4 d! P4 p
52: 817f5044
9 c& c: `1 ^$ @! `' P* C1 b* w(Vector:52,Irql:4,SyncIrql:a,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:i8042prt!I8042MouseInterruptService(f3c57a2c))8 L; q, J7 Z: C9 o
83: 817d2d44 7 m8 i! f7 S. d
(Vector:83,Irql:7,SyncIrql:7,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:NDIS!ndisMIsr(bff1b794))6 E/ e4 |- a& O3 t# r" Z( P
92: 81821384
, s7 Y$ N, ?- ]5 {(Vector:92,Irql:8,SyncIrql:8,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:atapi!ScsiPortInterrupt(bff892be))1 y* S# X& D8 r+ B; r  M9 r- `
93: 8185ed64 , l( D1 H- z* X, t- O% w! l
(Vector:93,Irql:8,SyncIrql:8,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:uhcd!UHCD_InterruptService(f3f0253e))
0 |/ k' g" f  @7 za3: 8186cdc4   x, G% W1 p/ E; i2 S
(Vector:a3,Irql:9,SyncIrql:9,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:SCSIPORT!ScsiPortInterrupt(bff719f0))
/ g. |( E6 Q; o  bb1: 818902e4 4 C! D( q7 ^) [
(Vector:b1,Irql:a,SyncIrql:a,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:ACPI!ACPIInterruptServiceRoutine(bffe14b4))
( P0 K  d* W. _. z; Qb3: 81881664
- C* k7 u6 `9 m- B; j(Vector:b3,Irql:a,SyncIrql:a,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:i8042prt!I8042KeyboardInterruptService(f3c51918))
6 x. z' T; M" R4 h& D; h7 _$ C$ Cc1: 800642fc (hal!HalpBroadcastCallService)( t; L* P5 y% G# c# r" w/ X/ V
d1: 80063964 (hal!HalpClockInterrupt)
5 _! _: j. J& h* }e1: 80064858 (hal!HalpIpiHandler)
8 n+ e7 ]( n  te3: 800645d4 (hal!HalpLocalApicErrorService)' n! [! r4 t6 ?3 e; P5 L3 ^
fd: 80064d64 (hal!HalpProfileInterrupt)
: P, x( [: P- _2 N" }7 H7 _9 ?fe: 80064eec (hal!HalpPerfInterrupt)" e; t. k  s2 ]. j8 i$ V& G; N
; Q5 ]+ Q8 J0 A  U% Y1 f$ b9 e
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# i( g+ D* h8 A3 O

: N. T7 ~( K/ `9 o4 z这是几个重要的数组:
) T# y" P7 a& [* W; ?8 E. O6 F- e* p) }
HalVectorToIrql(这个数组是以向量除于16做索引):
0 ]! Q* `- \/ C) H' D' J8006a304  00 ff ff 01 02 04 05 06-07 08 09 0a 1b 1c 1d 1e
! }* y3 }) o4 L2 Y! E0 n3 C' {! U, a0 E8 ^
HalpIRQLtoTPR:
7 B6 h% L4 A, m. j, f% J* K8006a1e4  00 3d 41 41 51 61 71 81-91 a1 b1 b1 b1 b1 b1 b1" S# L, I( v2 A* V& t( k
8006a1f4  b1 b1 b1 b1 b1 b1 b1 b1-b1 b1 b1 c1 d1 e1 ef ff
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) E, i( _+ n2 BvBucket:
, R$ s1 x# V0 F8006ae30  02 02 02 03 03 03 03, o. m( W. m0 i7 _
0 ?( n' z, P) \# X4 ]
    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。" B- v2 m9 F( N6 d) D% i  }) `

+ F9 t. P! R9 K* P5 a- R- c- P    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。
8 h% X1 R, y1 ?* Y2 C$ h
" s6 O6 `% q. Y$ ~! t: F* |    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。9 Y5 u" l9 I+ z3 E% r
- I3 x/ _6 S- H+ j! r6 l7 r
    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
6 R$ Y$ L3 `" S9 @. r, U来自:http://www.four-stock.com/forum/ ... d=32&sid=JZS6Kb
. L: p( e* f( Y! A6 l; B
% G' Q8 k+ G& H% d+ Y! k$ r, I8 G作者: Titan    時間: 2007-10-26 17:51     標題: I/O APIC演進~~~~~~~
0 j4 e7 [- Y! l! Z' V* j0 w8 j
' \' Q) {  {1 T" ~1 n+ L; z! F* ^/ J* d* c
訂正一下..作者不是他..是下面的作者...$ y* [7 ^) U0 E  d' F2 h6 E
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。' t, `7 Q* i3 j7 W! Q: q( \  n
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 use& p$ }( ^, t; q0 B0 {# w( c
**************************************************- Y& X7 g& ~( G. g- P7 g
Method(\_PIC,1)/ @. e: V& @+ h" v7 @
  {
6 S  }1 `( T1 r5 p& ]          Store(Arg0,PICM)' j# X. M6 h% g% D( B$ u9 p6 I0 t
  }
  c0 u2 E; i- |**************************************************
3 v) o0 \8 |2 z& M- U5 K
/ e0 m9 }8 J5 e" Y# X! S. NAnd in _PRT methord , it will return PIC or APIC mode routing table 7 \! u+ Q+ X2 R* T! S

- m" I) L& T* f, o***********************************************, B% [  r9 R# _$ X9 E# k  H
Method(_PRT,0) {/ K; w' S1 }5 r+ Q6 H
If(PICM) { Return(AR04) }// APIC mode
" Y# z# H; a- d/ n  k% mReturn (PR04) // PIC Mode
+ H: F4 G6 t) H/ Z  t4 c} // end _PRT
1 v" Z$ w- y( h. j**********************************************
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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?  ]4 e- \4 ^! E) }
不是.) O- ]  k. T2 w, G5 y. N
这个看南桥的做法,Intel上面貌似是这样的,当nVidia就不一定了.$ L; j, }9 \/ e7 ~# ^3 Y& T
5 g$ X$ n5 a: D  M' x" R
我们在设备管理器里看到的IRQ共享,应该如何解释呢?
  S' |% ^1 H/ J# c) r8 l7 ?APIC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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