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PowerPC处理器处理MSI中断请求的方法

2023-10-20 理论教育版权反馈

【摘要】：PowerPC处理器使用OpenPIC中断控制器或者MPIC中断控制器，处理外部中断请求。值得注意的是，PowerPC处理器和x86处理器处理MSI报文的方式有较大的不同。MPIC中断控制器是Freescale的PowerPC处理器使用的通用中断控制器，目前基于E500内核的处理器，如MPC854x、8572等处理器使用这种中断控制器。目前Freescale的P4080处理器对MPIC中断控制器进行了优化。目前Freescale并没有完全公开P4080处理器的实现细节，因此本节仍以MPC8572处理器为例介绍PCIe设备的MSI中断请求。

PowerPC处理器使用OpenPIC中断控制器或者MPIC中断控制器，处理外部中断请求。其中MPIC中断控制器基于OpenPIC中断控制器，但是做出了许多增强，目前Freescale新推出的PowerPC处理器，其中断控制器多与MPIC兼容。

值得注意的是，PowerPC处理器和x86处理器处理MSI报文的方式有较大的不同。其中x86处理器使用的机制比PowerPC处理器更为合理，但是PowerPC处理器的方法使用的硬件资源相对较少。本节将MPC8572处理器为例说明MSI机制的处理过程，在第10.3节介绍x86处理器如何实现MSI机制。

MPIC中断控制器是Freescale的PowerPC处理器使用的通用中断控制器，目前基于E500内核的处理器，如MPC854x、8572等处理器使用这种中断控制器。目前Freescale使用QorIP架构，该架构使用的中断控制器与MPIC兼容。

使用MPIC中断控制器处理MSI中断时，PCIe设备的MSI报文，其目的地址为MPIC中断控制器的MSIIR寄存器。当该寄存器被PCIe设备写入后，MPIC中断控制器将向处理器内核提交中断请求，之后处理器再通过读取MPIC中断控制器的ACK寄存器获得中断向量号，并进行相应的中断处理。这种方式与x86处理器的FSB Interrupt Message机制相比，处理器需要读取ACK寄存器，从而中断处理的延时较大。

目前Freescale的P4080处理器对MPIC中断控制器进行了优化。在P4080处理器中，MPIC中断控制器向处理器提交中断请求的同时，也向处理器内核提交中断向量，处理器内核不必读取ACK寄存器获得中断向量，从而缩短了中断处理延时。使用这种方法的效率与x86处理器使用的FSB Interrupt Message机制相当。

目前Freescale并没有完全公开P4080处理器的实现细节，因此本节仍以MPC8572处理器为例介绍PCIe设备的MSI中断请求。在MPC8572处理器中，MPIC中断控制器的拓扑结构如图10-5所示。(www.chuimin.cn)

图10-5 MPIC中断控制器的拓扑结构

由上图所示，MPIC中断控制器可以处理内部中断请求^[68]、外部中断请求，Message、处理器间中断请求和Share MSI中断请求等。而MPIC中断控制器使用Int0、Int1等中断线向处理器提交这些中断请求。其中Internal Interrupts和External Interrupts模块处理MPC8572内部和外部的中断请求，而Share MSI处理来自PCIe设备的MSI或者MSI-X中断请求。

当MPIC中断控制器收到MSI报文后，将使用中断线Int0、Int1或者cintn向处理器内核提交中断请求。处理器内核被中断后，将读取ACK寄存器获得中断向量，然后执行相应的中断服务例程。为此PowerPC处理器设置了一系列寄存器，如下文所示。