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FSBInterruptMessage总线事务

【摘要】:与MPC8572处理器处理MSI中断请求不同,x86处理器使用FSB的Interrupt Message总线事务,处理PCIe设备的MSI/MSI-X中断请求。而采用Interrupt Message总线事务可以有效地避免这种系统瓶颈,因为使用这种方式中断信息和中断向量将同时到达指定的CPU,而不需要使用中断响应周期获得中断向量。MCH收到这个TLP后,发现这个TLP的目的地址在FSB Interrupts存储器空间中,则将PCIe总线的存储器写请求转换为Interrupt Message总线事务,并在FSB总线上广播。

与MPC8572处理器处理MSI中断请求不同,x86处理器使用FSB的Interrupt Message总线事务,处理PCIe设备的MSI/MSI-X中断请求。由上文所示,MPC8572处理器处理MSI中断请求时,首先由MPIC中断控制器截获这个MSI中断请求,之后由MPIC中断控制器向CPU提交中断请求,而CPU通过中断响应周期从MPIC中断控制器的ACK寄存器中获得中断向量。

采用这种方式的主要问题是,当一个处理器中存在多个CPU时,这些CPU都需要通过中断响应周期从MPIC中断控制器的ACK寄存器中获得中断向量。在一个中断较为密集的应用中,ACK寄存器很可能会成为系统瓶颈。而采用Interrupt Message总线事务可以有效地避免这种系统瓶颈,因为使用这种方式中断信息和中断向量将同时到达指定的CPU,而不需要使用中断响应周期获得中断向量。

x86处理器也具有通过中断控制器提交MSI/MSI-X中断请求的方法,在I/O APIC具有一个“The IRQ Pin Assertion Register”寄存器,该寄存器地址为0xFEC00020[74],其第4~0位存放IRQ Number。系统软件可以将PCIe设备的Message Address寄存器设置为0xFEC00020,将Meaasge Data寄存器设置为相应的IRQ Number。

当PCIe设备需要提交MSI中断请求时,将向PCI总线域的0xFEC00020地址写入Mes-sage Data寄存器中的数据。此时这个存储器写请求将数据写入I/O APIC的The IRQ Pin As-sertion Register中,并由I/O APIC将这个MSI中断请求最终发向Local APIC,之后再由Local APIC通过INTR#信号向CPU提交中断请求。

上述步骤与MPC8572处理器传递MSI中断的方法类似。在x86处理器中,这种方式基本上已被弃用。下面以图10-9为例,说明x86处理器如何使用FSB总线的Interrupt Message总线事务,向CPU提交MSI/MSI-X中断请求。

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图10-9 使用Interrupt Message总线事务传递MSI中断请求

PCIe设备在发送MSI/MSI-X中断请求之前,系统软件需要合理设置PCIe设备MSI/MSI-X Capability寄存器,使Message Address寄存器的值为0xFEExx00y[75],同时合理地设置Mes-sage Data寄存器Vector字段。

PCIe设备提交MSI/MSI-X中断请求时,需要向0xFEExx00y地址写Message Data寄存器中包含的数据,并以存储器写TLP的形式发送到RC。如果ICH收到这个存储器写TLP时,将通过DMI接口将这个TLP提交到MCH。MCH收到这个TLP后,发现这个TLP的目的地址在FSB Interrupts存储器空间中,则将PCIe总线的存储器写请求转换为Interrupt Message总线事务,并在FSB总线上广播。

FSB总线上的CPU,根据APIC ID信息,选择是否接收这个Interrupt Message总线事务,并进入中断状态,之后该CPU将直接从这个总线事务中获得中断向量号,执行相应的中断服务例程,而不需要从APIC中断控制器获得中断向量。与PowerPC处理器的MPIC中断控制器相比,这种方法更具优势。