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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:. @+ A( b1 g1 t0 [
1、PCI IRQ Routing Table Specification (中文请参照《BIOS研发技术剖析》中的描述)4 a, x6 P* h7 E( q# I. W& @8 B
microsoft: http://www.microsoft.com/whdc/archive/pciirq.mspx4 f4 @1 a" D! u; U7 v8 D, |

! c+ V& ]9 `, H2、PCI IRQ Routing on a Multiprocessor ACPI System
) N/ s9 n2 |( c! mmicrosoft: 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
, `! J1 I2 [, F; ^! Z
7 E8 v) v, i$ k3 n% N作者: Titan    時間: 2007-10-26 17:51     標題: I/O APIC演進~~~~~~~ 1 c% f1 ^, f) f6 m+ v, ^# ?
此作者为转载作者,见下面网友的更正。$ C& P3 Z7 O& [) s# ~  \1 O9 {' T2 l
$ @8 w1 \, Y$ B- w4 P8 ?( S
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)。
+ U0 f$ W5 a* P1 O/ h+ m4 F0 d" O2 }! p9 i1 t2 p
[為何要繞? 背景是什麼?]* X( n1 w7 q. A; e2 }: J
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。
% ]1 U+ v9 Q; o2 g* ]9 K+ O7 s9 T
[IRQ繞線的歷史發展]" E8 h9 t0 @1 R, k+ F9 X0 E
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。
5 S  D, o7 e# k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。
- m* ~, Y4 X# h% x+ S3 S" d* ?" \4 K+ D5 Y! z* m
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。
; v+ E, }. c* `3 m3 U. g! V! t9 r- C/ [. d: u) B0 _& L+ |
[為什麼是PCI設備而不是ISA設備?]
0 N' n3 @* V+ j3 ?9 k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。
+ G6 B6 ^' w, m
: U/ Q" k6 s. a6 L9 I1 ]. g2 |[跟DOS有關嗎?]" ^' n- t! X& j) W- X( u
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。+ L* q6 U% P5 u' U5 W# O1 y1 n
$ x+ O" Y$ R& r, l
[Windows 作業系統的改變]
1 _+ Z* d0 P; N: \* H" q( i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)。
. F& k% v5 ~3 B4 ?( H
3 q) [* W6 o! F$ g+ v% p$ O( i[Chipset的改變]
% y! y0 s+ H. z3 d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:
, V, G9 o" W! k& g1 s7 e' f" C+ H) s# }# f# e. h
PIRQA 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
* q7 `. B$ f/ \; F$ _8 h. S( j=================================================================================* @/ r" l+ g! Y" u% O% n
IRQ Routing — R/W. (ISA compatible.)0 N$ B, l( Y* V! i( X) l2 f* V
Value IRQ
' [. J. `5 ?. k, z1 @" {  w0000b Reserved
! \( J# q0 F# g* x( |7 ]; T0001b Reserved
* h- R' v! n2 o/ }4 f# f0010b Reserved
2 {- f! N& l3 ]+ n/ H# x$ p" d8 w0011b IRQ3 % T: W! O6 r" `7 ]& I" r
0100b IRQ4 ( L  W. o( @; x# |' v( Q
0101b IRQ5
" Q& P' ]4 r& K& j$ F. T9 u  s0110b IRQ6
8 o! M) G" v! ?  O% |1 E0111b IRQ7
% q: b9 P1 G( r% U/ m) L...
3 l" u  [: v- F, p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。
0 g4 \! T2 y! P' f" n( p1 C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。
8 k% n7 H. t$ i3 D! j6 Y" Z6 f; E8 {7 o7 J  c  Q
[BIOS的支援]2 m# U+ D  |  ?3 Q' R3 o$ [4 j* @
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。: @* \& y2 U4 c" J- R% b

) e; C3 q0 z$ w+ S0 d[後來的演變]
' o2 X7 g( ]) o3 t" o  z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。3 G, x+ }/ k) d$ Z1 i' |  H5 c# y

- x; x4 X0 P; b# P# ?- ?- `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)。/ A4 I; B8 ~- A/ A

3 V& d! [& Y- [# r) J* t% U2 h# p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。. N+ P: I% w1 |9 A4 m

  G3 Q( Y( V7 q4 }' l( Q; a( ~7 ], f4 S0 S3 c, C; J# c# c
! i- x6 U- u8 H( P
[結論]* N# ~4 j, Y& m3 K1 q$ W
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)。1 j/ E9 o( e( t8 d8 l

8 g3 ?7 [% ?, R; `# J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。- k+ g/ @. G* j9 I
& C3 k& E. Z8 {
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。 $ n) \) {% f% [2 l: s
9 D; ]. _; \7 n0 M, Q% T% A/ u

  B, E/ E3 f) J" ^3 Z6 A: U
1 O0 g, t: V+ c: c2 e- {[後記]7 a1 Z1 b. F/ R
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。
6 f" P9 \' k/ z7 g5 S! x2)APIC 目前可提供的中斷請求線有 IRQ0~IRQ255 ,目前只使用IRQ0~IRQ23( o: I1 `( g% {7 i! }: p
3)APIC 前面的IRQ0#~IRQ15對應到PIC的IRQ0~IRQ151 o2 f# x% P8 X2 e8 H) [- n
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。
4 y$ t4 Q4 p) l+ a. S6 v8 E  x* b4)APIC Mode只需要描述哪些PCI Device共用了哪些PIRQ線。* E5 v9 L. _- r; P7 `
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
- C( z% }% t, g8 X) f+ V$ ^) e: h6)APIC有分成Local APIC與I/O APIC,這邊所提到的都是指I/O APIC。4 }, i/ Q& C( q

/ W3 q  G$ t) p2 ^/ p6 L3 d[Reference]  ]* K% W- [- z
http://www.microsoft.com/whdc/archive/pciirq.mspx" M" Q; a4 p4 i: l) M& x
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=2534
1 v( x) d: t) Z* |8 G$ `  G  ?( o8 B
从IRQ到IRQL(APIC版)
0 X1 S9 g, g' Q0 |. x% z4 ?/ \6 l7 P: }$ [3 j$ I1 f2 L
作者:SoBeIt0 i! G- t3 V: G0 {" I  H
出处:https://www.xfocus.net/bbs/index.php?act=ST&f=2&t=45502
; d/ u0 C9 m  x日期:2005-02-04) s; Q( p2 k  X! |& m
) F5 K9 _  l, H9 u4 C  E& E% f; G
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。3 Y- E  y# x5 }' q: e/ \

5 Q! o$ W' D0 d3 z1 g8 c    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。& p! K8 Y+ |( e% L* a& }9 G) g

/ o" }1 f+ N! [, {' r% x( X# 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。( b; k& E" l6 E/ u& f5 `, u
# a! {" A: t, n" }
    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:( e9 w+ S: Z* G* s

& \9 C( F- G# j5 K; r! x/ f#define ZERO_VECTOR             0x00    // IRQL 00
; D+ x7 r7 M6 R#define APC_VECTOR              0x3D    // IRQL 017 c/ I; {  r9 K8 e  ]: h# S
#define DPC_VECTOR              0x41    // IRQL 02
, a/ K* U* Q) P. n' Y1 Y5 k#define APIC_GENERIC_VECTOR     0xC1    // IRQL 272 d6 T/ ?3 J( Y1 B( s& ]; \
#define APIC_CLOCK_VECTOR       0xD1    // IRQL 28
/ q2 C5 R2 Y2 `! j, B+ }# h#define APIC_SYNCH_VECTOR       0xD1    // IRQL 28
$ w& M2 [- F! J0 U7 x#define APIC_IPI_VECTOR         0xE1    // IRQL 29+ w1 M' R& S; L' _) r% k. q( r5 M% m
#define POWERFAIL_VECTOR        0xEF    // IRQL 30; k, K5 I6 b. \# m) m* d3 a0 z: L( e
#define APIC_PROFILE_VECTOR     0xFD    // IRQL 31
3 {, F' |/ ^- L$ q+ t  n: S+ F5 s+ k; X- N& p1 v+ q0 @
& f' }' b4 Z( p* a5 U0 D
现在看一下一些重要的数据:
: ]( w$ X/ C, Q) t9 {% F6 C: R% X' t" N- m1 [
这是我写的代码输出的IO APIC重定向表内容:& K0 I9 T, L4 X# ~3 ?

" B4 P1 Q2 l' @- o$ I' `9 \' XRedirect Table Index:    0x17; U" b  \6 o1 B1 U4 R& ?- T
Redirect Table[ 0]:      ff! \9 D' H; Q6 \) _' O- i
Redirect Table[ 1]:      b3: W: A  S' a5 J. V' o* b
Redirect Table[ 2]:      ff
. ?) R" G6 U2 k' eRedirect Table[ 3]:      51
( ]0 [5 A/ ^" y0 f0 X% qRedirect Table[ 4]:      ff
  G8 O+ Z; H1 [1 {4 b9 aRedirect Table[ 5]:      ff4 x) X7 i1 p5 H( ]
Redirect Table[ 6]:      62
9 j5 O! [5 d3 |9 l$ KRedirect Table[ 7]:      ff
% H2 U0 C/ }% {: [! d, C1 ?Redirect Table[ 8]:      d1
- X% N! u( N' b% L3 |8 ]Redirect Table[ 9]:      b1
, S1 `; g) [2 _6 k" \3 F6 xRedirect Table[ a]:      ff
0 g+ Q0 D8 i! N* N0 f: cRedirect Table[ b]:      ff9 m  R; J5 L4 t8 u
Redirect Table[ c]:      52' Y0 r7 x. _1 I% Z6 c3 z% Q$ d
Redirect Table[ d]:      ff' y- c1 s# ]4 T9 K& y% B" T
Redirect Table[ e]:      ff
0 I& w$ |5 y  p1 vRedirect Table[ f]:      92) c2 F  \. g4 c4 l
Redirect Table[10]:      ff
" J- [' g8 j# k1 e; E4 X& oRedirect Table[11]:      a31 M7 B3 H, V$ k3 y. w7 J/ F
Redirect Table[12]:      83
2 h. ^! h1 P0 j. I7 f1 {Redirect Table[13]:      93
* \( K+ g9 p& g! fRedirect Table[14]:      ff5 \+ t$ s! A5 V) ]: R
Redirect Table[15]:      ff
  V$ c% B3 ]& o, |Redirect Table[16]:      ff! T% C! d1 V6 r, F+ g) Z) n( L
Redirect Table[17]:      ff5 P% \3 a4 E/ R6 ?- t# {

% p: ^) [! D3 p# b8 X0 p9 {2 |这是IDT表中被注册的向量:
* f' k1 P2 Q. W' U1 i- ], o$ G7 ?' T/ ~6 |% T& N. A6 p
1f: 80064908 (hal!HalpApicSpuriousService)7 m8 y5 U. U) I* J/ `8 A
37: 800640b8 (hal!PicSpuriousService37)
3 x! X& S- L: x+ ^; v3d: 80065254 (hal!HalpApcInterrupt)
4 }: F6 x3 T; E! s* P' G41: 800650c8 (hal!HalpDispatchInterrupt)
. `5 ?, o/ s+ s0 A50: 80064190 (hal!HalpApicRebootService)* N7 F! X) Q: R  f: N4 T
51: 817f59e45 _) ], S; }/ x5 z! L8 `
(Vector:51,Irql:4,SyncIrql:4,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:serial!SerialCIsrSw(f3c607c7))
8 G  f. c6 _4 |- p8 z" y52: 817f5044 " Z+ S" \: g, e0 a3 ^7 L& y; W
(Vector:52,Irql:4,SyncIrql:a,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:i8042prt!I8042MouseInterruptService(f3c57a2c))0 V- I7 M& \( H. g
83: 817d2d44
8 |7 a1 j8 e' ]1 F/ e(Vector:83,Irql:7,SyncIrql:7,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:NDIS!ndisMIsr(bff1b794))
" S6 U2 |7 T8 t9 u7 }7 Y92: 81821384 4 n2 B* h* w$ E+ r7 G) [4 h
(Vector:92,Irql:8,SyncIrql:8,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:atapi!ScsiPortInterrupt(bff892be))
9 A: \' ^! P9 g' A' h9 {7 Z. x* s; Y93: 8185ed64 , [  `. ?3 l6 f
(Vector:93,Irql:8,SyncIrql:8,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:uhcd!UHCD_InterruptService(f3f0253e))4 X* B- ^6 s5 s5 [8 L2 B; R; j
a3: 8186cdc4 " b) S9 G5 R1 {3 K7 u) d
(Vector:a3,Irql:9,SyncIrql:9,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:SCSIPORT!ScsiPortInterrupt(bff719f0))2 i# J) H8 {/ \
b1: 818902e4
, Q7 r( L9 s! C0 i* e(Vector:b1,Irql:a,SyncIrql:a,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:ACPI!ACPIInterruptServiceRoutine(bffe14b4))
& N# S  y' F) \b3: 81881664
- J8 R* P7 C& {+ g; Q. v  B, x(Vector:b3,Irql:a,SyncIrql:a,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:i8042prt!I8042KeyboardInterruptService(f3c51918))
' e8 y, q' \) H5 m/ y* Mc1: 800642fc (hal!HalpBroadcastCallService)9 y/ _" c/ g( f2 d0 J
d1: 80063964 (hal!HalpClockInterrupt)
' a. A4 S! }1 `1 ^4 f0 ue1: 80064858 (hal!HalpIpiHandler)2 D3 g+ i6 X7 c" r6 b: q0 u
e3: 800645d4 (hal!HalpLocalApicErrorService)
8 S1 g0 ]* Q% t$ W) V6 o( t2 o/ vfd: 80064d64 (hal!HalpProfileInterrupt)
6 R' Y+ E% k* R2 J4 u9 gfe: 80064eec (hal!HalpPerfInterrupt)
. g+ D& d. h6 I$ b+ |% w7 Z  [) E  C
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
3 O( b- B& B7 ^$ q; ~3 [4 `. E7 J' y" G& K' Y4 K/ \9 J5 M
这是几个重要的数组:
+ d$ G. c! l( c7 O+ h1 }
( p8 m: }/ m* T' f3 @3 }HalVectorToIrql(这个数组是以向量除于16做索引):5 B1 e+ y& R8 V$ }1 n
8006a304  00 ff ff 01 02 04 05 06-07 08 09 0a 1b 1c 1d 1e& o$ c4 C" x+ W; x$ G
& g* O5 @5 X6 O
HalpIRQLtoTPR:
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HalpINTItoVector:
# u: {$ y- c0 T  {8006ada0  00 b3 61 51 a2 b2 62 91-a1 b1 71 81 52 82 72 92
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1 @& g0 r1 {. d7 v4 A. L
/ T& A; M+ V" r7 I' E! x
vBucket:% ~  O$ ]1 V& t+ u, E  H
8006ae30  02 02 02 03 03 03 03
0 e) H0 \6 k9 f5 M
) Y% @+ t, s, E8 t% B% k    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。
7 n% Z9 t  e4 ?3 r: ~) \$ n3 G: I! }, b& F
    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。
6 m( E% D% N8 S2 i, p8 X( `% c/ M/ E' B' w$ x
    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。+ c1 p, r/ v" ?1 F3 d2 f

) p4 a% G5 w, j) U& f    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
2 {" M7 M! I: C5 R& _5 Z) O! J来自:http://www.four-stock.com/forum/ ... d=32&sid=JZS6Kb- K$ X3 L( v9 ~- ]+ Z
: p4 ~) I. s, y! _: A
作者: Titan    時間: 2007-10-26 17:51     標題: I/O APIC演進~~~~~~~ + L0 i7 d7 u. \; Z4 ?
. _/ k8 K; n. q1 ^$ M7 W/ K/ F

) e5 J, b7 c! v# [9 L訂正一下..作者不是他..是下面的作者...* h& E2 k* K* R+ a; d
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。
; N  z, \6 J5 d4 B4 G8 Z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- b5 }8 O# U' r
**************************************************
$ t+ k4 [- J& s4 C* i% M9 C( D5 pMethod(\_PIC,1)- j/ z$ Q6 |7 ^! p
  {
& c6 b6 H( `8 z" u0 V          Store(Arg0,PICM)
1 l  ]/ e  {# G8 ]: B9 {$ |7 T  }
6 K$ s8 Q2 n& u2 s+ o+ y**************************************************
9 N; B  }0 J. Q* S! E7 \% ]3 F! L# Z3 R, B1 |4 P  ?
And in _PRT methord , it will return PIC or APIC mode routing table
) x. m, [/ P4 Q& l: ]; d
2 W( q6 w- J" H: n1 l, F***********************************************
& U* R, o: B7 J; l- pMethod(_PRT,0) {
6 u  v4 x! A9 P/ E4 Z& c+ P6 p# I& jIf(PICM) { Return(AR04) }// APIC mode
# C* z3 x; J1 L/ D, a$ X! WReturn (PR04) // PIC Mode
8 X0 Z) [- Z& q8 K- Y} // end _PRT
( H8 Z! G- [* ^" f  ?3 C**********************************************
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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?
0 l7 m8 B1 R& l' ~' y不是.& Z4 N% }5 ~/ a  ~0 i/ M
这个看南桥的做法,Intel上面貌似是这样的,当nVidia就不一定了.
- x1 @, ?  P5 D. X$ P4 c: W8 W# z" j) W8 T% d4 @
我们在设备管理器里看到的IRQ共享,应该如何解释呢?! u1 A4 }  u0 i& q) c
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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