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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:
: d7 N7 ^; \" w7 s) F$ X1、PCI IRQ Routing Table Specification (中文请参照《BIOS研发技术剖析》中的描述)# j7 O- B* \( _% H7 k. m/ t5 Y
microsoft: http://www.microsoft.com/whdc/archive/pciirq.mspx
' ^0 @" F( H* ?4 r. G* u
) u( B9 ~0 n* m! u7 u* K9 j2、PCI IRQ Routing on a Multiprocessor ACPI System: x  c+ i* Y, A) [+ q( X
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=JZS6Kb
/ m0 D2 g) b% Y% i$ I" M+ c 0 e6 k- w: q9 y* ?  S
作者: Titan    時間: 2007-10-26 17:51     標題: I/O APIC演進~~~~~~~ ( ]2 E$ X' X1 e' ], a1 h$ [
此作者为转载作者,见下面网友的更正。- H0 I( `7 P4 P
: t& n4 V$ X1 G% v3 V
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)。7 N  N) q9 X2 C5 W! E! B3 V1 |2 e

; w, `* _6 B# j, @* S; x[為何要繞? 背景是什麼?]
  {* C, D/ [( m0 c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。* _6 x. k. X1 p9 @0 j" I6 q

0 z7 K% o% O" ^) w[IRQ繞線的歷史發展]
" ~! V* x& U6 k% c! m+ h3 f" z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。
. I! a4 d$ P$ C# O! Q  R  P8 i$ 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。  z, J5 u0 O+ I; F; T' \
1 E2 a8 \; u, r! P' N, P& f) K
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。
) Z! K5 s+ f' c. H! l: U9 {4 k
' B4 O/ j# ~  D% [) Y2 x3 T[為什麼是PCI設備而不是ISA設備?]
6 D- p) V% w# e6 v' l" J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。
& _% X# v6 {5 C6 j$ U+ [; ~
/ S. \$ i9 A: F" X4 c9 V# Q[跟DOS有關嗎?]
* W. i' x) Q" ~0 x9 d8 Q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。
5 @1 _0 z# y' f6 z* U8 _) D, k; {# V" w( X. t
[Windows 作業系統的改變]+ ^8 v" X: t: o- k7 e. t4 V
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; V2 U0 g1 X# |% v

4 o; a; U  D4 n. Z/ \- U  s[Chipset的改變]
2 W; Y3 ~) d5 f9 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:# T& T/ }" a& d  ]4 C
* Z+ S5 P5 O, o7 T- i+ z
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4 j7 h, ^" c; z  a, A: }
=================================================================================
" M* h- Y4 Y  l6 w+ mIRQ Routing — R/W. (ISA compatible.)
6 `' G+ p) b  n. x' tValue IRQ * g2 R2 c) c7 R0 c1 B7 m8 Y9 M
0000b Reserved
& t% j+ W( {+ `0001b Reserved + ]7 X" f, p, @8 t! R. a- r% n
0010b Reserved
. a* G+ K, D+ Q5 V% h7 Y& h0011b IRQ3
2 a% g; `  o9 R; x0 O0100b IRQ4 * @) [, F1 _* M3 i2 w/ T
0101b IRQ5
. a; L3 L! r. B6 O0110b IRQ6
, e  l3 P8 Z% h0 T! ?0111b IRQ7 . ~0 I9 f" ?: B* ~3 F2 A
...
# z1 Y6 }' o' ?2 g- _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。
9 A) S! }& _/ m1 v1 y; ~1 R' r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。
3 b9 M4 c' v" |8 b6 a; e$ u* f: v- e
[BIOS的支援]: }  \; c) Y) V9 ?1 m/ v3 P* Q
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。3 Y- K. A  J1 d: I4 }, w
$ u" s$ V5 k8 h. i' ~4 d
[後來的演變]
% G/ n% B1 A- C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。
- F& C) n3 T4 B* z  e' ]! Y* w8 \) o# u1 s: h
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)。( d2 `: {7 H& n

4 @% _3 ^$ j  z& Q- v- c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。
" T% M* d( [$ F3 m* S5 g# e9 R. a4 g. ?* l) V

  W: x: T- n& @2 W9 @8 K/ `! w. U$ x  u( [* w3 T
[結論]* [7 R( v, U& P2 w) z9 N3 v. i
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)。
$ H0 M, [8 F2 x* ]$ M! Y8 M
: L% ]5 P- W% t6 L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。4 i+ u/ b* j4 @' L
3 z  }- n1 D2 G* V) {6 [! S
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。 9 z+ ]$ S: J; N& c$ d8 \7 q5 u
, v7 A6 [# H/ z0 a; L  o8 u
4 _2 Q* Y0 j' w8 j/ c  N
5 G' M2 q8 @2 j% y1 I9 Q4 v$ P
[後記]
  `3 H4 o! K- h! L% S% |$ e1 y8 T1)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。* c( ]' E6 q+ T/ H! J0 r# r. p9 G
2)APIC 目前可提供的中斷請求線有 IRQ0~IRQ255 ,目前只使用IRQ0~IRQ23
% r! C& j  L  x# y  B3)APIC 前面的IRQ0#~IRQ15對應到PIC的IRQ0~IRQ150 G, }4 D/ t( 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。
/ A3 T' t" @3 x4)APIC Mode只需要描述哪些PCI Device共用了哪些PIRQ線。! h, o9 o9 o0 ~5 |
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. j8 ~* {# \* J0 \/ h
6)APIC有分成Local APIC與I/O APIC,這邊所提到的都是指I/O APIC。
" V& ?" q5 {" Q& n" R, z
! U( r3 {6 c" U5 J: _$ v[Reference]
/ ~& v5 `3 _% }5 e. `http://www.microsoft.com/whdc/archive/pciirq.mspx' @+ w# E8 Q; c( E* K+ I, k
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
% p6 E  J2 E, U- S. b6 U4 K* o! q$ w  R& `! g
从IRQ到IRQL(APIC版)$ L+ f# `( M8 ^, d
% M; D" [( T8 B$ T
作者:SoBeIt5 d) z4 r2 c7 @( u
出处:https://www.xfocus.net/bbs/index.php?act=ST&f=2&t=45502
6 v( ^+ o2 f. |1 k日期:2005-02-04
) n# q: s  m. s7 F: t- ^
) y% o5 K5 C  W3 J5 @6 l1 Y$ @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。5 H2 D, d5 S6 s5 b/ V8 |$ w, E( ~! M

* R! X; C! S1 N% j3 G. v; e8 ]3 K    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。8 O# b, G& Y7 S+ J+ k8 t# A8 }* j

: Z* s* o& n6 o, q' f6 U! [    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。, x; P( t, \$ h5 k/ H
1 z7 j, x- F# b$ R! B) T, a
    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:
8 M- L, w+ n: h4 }* |7 j0 A
# P, Q. G, \: U7 j% T- F* M2 r4 j( p5 K#define ZERO_VECTOR             0x00    // IRQL 00 7 d6 }- i$ q/ g7 f
#define APC_VECTOR              0x3D    // IRQL 013 r0 ]* v( `& K2 Z
#define DPC_VECTOR              0x41    // IRQL 02
" V! n4 [& H- p: \8 D#define APIC_GENERIC_VECTOR     0xC1    // IRQL 27
3 B! ^" N: V) k+ M#define APIC_CLOCK_VECTOR       0xD1    // IRQL 28* j. I5 c" m9 P2 P: J
#define APIC_SYNCH_VECTOR       0xD1    // IRQL 28
$ j8 v- E' h* q1 m& L; J7 ^) c, @#define APIC_IPI_VECTOR         0xE1    // IRQL 29' S3 {- L- ]0 z* U* y' {0 P8 X
#define POWERFAIL_VECTOR        0xEF    // IRQL 30) p* }4 C% a0 ~4 w9 I
#define APIC_PROFILE_VECTOR     0xFD    // IRQL 312 @% _4 O0 ?! g

! W9 k2 N3 D) |
# u, F4 a: ?8 D* {  D! o; e现在看一下一些重要的数据:" N0 D+ e% [9 {+ `
9 E0 ^1 X% C% J6 v1 l) Z9 I
这是我写的代码输出的IO APIC重定向表内容:
9 ~2 _7 Z0 x/ `4 h/ _' ]: ?; n8 t" I  w9 Q) ~. ?
Redirect Table Index:    0x17+ c; m$ R. y; K. k$ @) ~
Redirect Table[ 0]:      ff7 c8 z. U0 _( @, L' O
Redirect Table[ 1]:      b3
8 c* @4 \! ^+ b8 [% uRedirect Table[ 2]:      ff6 \/ x( @& U' T: a
Redirect Table[ 3]:      513 Q" ?/ c4 @, B
Redirect Table[ 4]:      ff' L. o0 H: t% J6 W# T* {% C
Redirect Table[ 5]:      ff
! h6 T0 x2 O, V6 o/ Z* V9 ERedirect Table[ 6]:      625 i) l) @) l  b# n' c, ^
Redirect Table[ 7]:      ff& r* b1 e; L" S4 g
Redirect Table[ 8]:      d17 }1 B3 `& q, l; M/ X
Redirect Table[ 9]:      b1! _4 j& V% F! B, k. s! A
Redirect Table[ a]:      ff
4 G$ [4 v2 N: ?* k' _9 m, h. l% qRedirect Table[ b]:      ff
4 ~$ ?# w" z; ?( o/ a5 JRedirect Table[ c]:      52+ R$ C  N- G! z' q8 i$ t
Redirect Table[ d]:      ff
1 G5 t7 T* J, G0 [+ `0 k; MRedirect Table[ e]:      ff
6 _# q8 H. w; B; ^7 bRedirect Table[ f]:      92
2 s' ?* K, o$ }5 s# U9 CRedirect Table[10]:      ff6 h: Q! a5 h5 \6 w6 \+ [4 U  [
Redirect Table[11]:      a3
  `3 Z. W5 }, i4 d' C6 LRedirect Table[12]:      835 z0 j, c) a/ p/ ?2 C
Redirect Table[13]:      93
. m* {6 k% z# J' ~Redirect Table[14]:      ff; c, |5 q) q9 V( a% i. B
Redirect Table[15]:      ff
! ]4 E0 N, E1 Y; w8 x! A6 t' ZRedirect Table[16]:      ff
7 I0 I' V& m& E" O- c9 URedirect Table[17]:      ff
- K' b- N9 U% L6 w3 X- o' q/ Y  e8 x9 \& T
这是IDT表中被注册的向量:
' Q( _9 ~8 l# u$ L! A9 r. {# c5 K' R) ~1 d3 u" ]  I
1f: 80064908 (hal!HalpApicSpuriousService)
6 C8 Y; |4 K$ {37: 800640b8 (hal!PicSpuriousService37)' w7 X9 o2 P/ C1 |
3d: 80065254 (hal!HalpApcInterrupt): s( m# d) k/ o) }0 r3 r
41: 800650c8 (hal!HalpDispatchInterrupt)
$ K: V$ j5 \+ v+ B! O9 `50: 80064190 (hal!HalpApicRebootService)7 @, w& X8 L9 l
51: 817f59e4; I) _. a$ [, j& j
(Vector:51,Irql:4,SyncIrql:4,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:serial!SerialCIsrSw(f3c607c7))1 y9 ?7 T% r, T$ s+ a5 ?5 C
52: 817f5044
1 w% h5 y' {* X. q4 ~! }0 r(Vector:52,Irql:4,SyncIrql:a,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:i8042prt!I8042MouseInterruptService(f3c57a2c))7 a1 |& L9 n5 ~
83: 817d2d44
( F/ F( ^+ X3 m; n! w! y(Vector:83,Irql:7,SyncIrql:7,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:NDIS!ndisMIsr(bff1b794))
8 N8 q: ?9 t4 s5 U* b5 z92: 81821384
2 F( ]0 f# A1 V& i* B# W: t(Vector:92,Irql:8,SyncIrql:8,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:atapi!ScsiPortInterrupt(bff892be))$ g" U3 ~# Y  }
93: 8185ed64
5 \- U% T+ _( E1 V(Vector:93,Irql:8,SyncIrql:8,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:uhcd!UHCD_InterruptService(f3f0253e))
& U: _+ [# f& Y: o# j, oa3: 8186cdc4
- a- j' e; X$ h' u% e5 n* O(Vector:a3,Irql:9,SyncIrql:9,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:SCSIPORT!ScsiPortInterrupt(bff719f0))
7 K1 u. U; M& E9 W' @b1: 818902e4
) E: a) X& F) C# v: A% z+ N+ b(Vector:b1,Irql:a,SyncIrql:a,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:TRUE,Mode:LevelSensitive,ISR:ACPI!ACPIInterruptServiceRoutine(bffe14b4))
1 _4 p/ |. n4 _% n' cb3: 81881664
2 k; o  ^( d6 Q, A( O: @(Vector:b3,Irql:a,SyncIrql:a,Connected:TRUE,No:0,ShareVector:FALSE,Mode:Latched,ISR:i8042prt!I8042KeyboardInterruptService(f3c51918))2 E2 b1 Q* D8 f) [) R
c1: 800642fc (hal!HalpBroadcastCallService)* B. F0 }" P$ g) M
d1: 80063964 (hal!HalpClockInterrupt)
- j9 a' @$ ]& R5 R: `$ v: V8 Ie1: 80064858 (hal!HalpIpiHandler)
% J8 e  r; ?+ t1 [; d( i% ~e3: 800645d4 (hal!HalpLocalApicErrorService)6 D* w4 [9 M0 [, K4 |
fd: 80064d64 (hal!HalpProfileInterrupt)9 ?9 L, d/ J" p8 X
fe: 80064eec (hal!HalpPerfInterrupt)
& ~8 J0 |, `/ x5 H% j6 v8 o
& S  d; V% r  Q/ M7 e' T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
" C+ q7 H2 u' X- r% g2 b/ n8 h
, A# T1 U. d- F: M+ T这是几个重要的数组:3 N/ s; {& E' E# v* o3 L3 s

( u: ?* T6 N3 |  G6 xHalVectorToIrql(这个数组是以向量除于16做索引):+ ~3 P$ ~+ _$ \, o
8006a304  00 ff ff 01 02 04 05 06-07 08 09 0a 1b 1c 1d 1e% a" J3 {0 ~' L6 e" t
( L* I. v  f2 _& B# |
HalpIRQLtoTPR:
' T& j+ i$ q% @1 y8006a1e4  00 3d 41 41 51 61 71 81-91 a1 b1 b1 b1 b1 b1 b1+ h# V" P5 V) S2 p' a3 e9 H+ H
8006a1f4  b1 b1 b1 b1 b1 b1 b1 b1-b1 b1 b1 c1 d1 e1 ef ff# K) y8 V2 u1 q$ G2 f0 Q7 H5 j! y

; ^( d6 c3 J0 Y3 W; b' [HalpINTItoVector:
2 h. ^3 Z" U/ x/ J& r8006ada0  00 b3 61 51 a2 b2 62 91-a1 b1 71 81 52 82 72 92
9 z' n  |4 P+ {$ |! c  M4 |8006adb0  00 a3 83 93 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00+ j# X; V& Q) O+ F+ Z+ H, X6 D
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HalVectorToINTI:, ~7 N( B/ R7 y
8006a204  ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff
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vBucket:
/ ?, w8 ^% b' A2 z' M8006ae30  02 02 02 03 03 03 03
* d* b8 G' l' h3 x. d( Z3 [6 o) j5 s1 \  L  m
    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。
( c4 |6 o: m. v% l
- y: d# C* j# p* p0 P4 o9 @) n    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。
1 o* Y7 `+ `. Q$ {2 P6 q/ y! k7 G3 f& N: y0 @4 o6 Q
    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。
. [' ~, ~/ n- V& i# k7 ?; A& F" m# D8 ]) U# k/ I8 {# P5 t: 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
- H( |+ S# ~1 K) ?. [* s. ^来自:http://www.four-stock.com/forum/ ... d=32&sid=JZS6Kb. ^7 s: V, d* X# V
/ ?* V( G* k2 m+ U2 J
作者: Titan    時間: 2007-10-26 17:51     標題: I/O APIC演進~~~~~~~
9 X7 U! |* W! X0 I6 w' X3 m8 {- b% b& U! w( `' e3 X$ y0 v
0 O, l! b" b- C' ^3 o* h4 O0 D
訂正一下..作者不是他..是下面的作者...
% n5 h' d) Z' X) y4 d- c( ~* L8 Xhttp://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。( z& u; j# }- L) \0 H9 {
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 use4 Y- y* e6 X1 T$ F9 s' G! p+ O: s
**************************************************
$ N5 ]0 D: M/ i9 A$ ^9 U5 hMethod(\_PIC,1)
/ ?7 [% C  T: h  {' a3 [) ]+ w6 Y% ?) w$ l
          Store(Arg0,PICM)
- W: z( l+ s; t  }  @& |+ |. @( i6 M. N
**************************************************
, S! R/ ~, T& h" y; Y' o5 s1 k" n1 f- f- B. Q) O. ~2 V$ j' q& Q5 J
And in _PRT methord , it will return PIC or APIC mode routing table ) L+ x& ]7 L8 f+ n5 c& `

, N2 F5 J5 U* [% {" a% h***********************************************
! f0 ?0 j( `" j* eMethod(_PRT,0) {& S, k1 _) G! f2 \* a% v' D
If(PICM) { Return(AR04) }// APIC mode3 V8 _0 B; M! T! C
Return (PR04) // PIC Mode8 M" p6 |) j4 ]$ n) t; p
} // end _PRT9 Q2 W! [8 W6 X
**********************************************
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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?
  l& X& E# ^+ M* q2 L1 }6 Y0 j不是.- [2 C* z7 ^8 a4 H3 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.2 _: c5 d9 A9 |  P3 B0 g8 \

2 v5 |/ U1 Z3 x9 ~: E4 W; V, v我们在设备管理器里看到的IRQ共享,应该如何解释呢?
) B$ W+ B- @2 _6 i: _, dAPIC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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