關於SMI、MSI、SCI、INTx各種中斷小結【轉】
轉載自http://blog.csdn.net/huangkangying/article/details/11178425
目錄(?)[-]
- MSI VS INTxPin-based interrupt
- 對MSI的誤解
- MSI Capability結構
- 相對於PIN-basedout-ofband中斷 MSI的好處
- SCI VS SMI
- 兩者區別
- 兩者聯系
- 觸發過程
MSI VS INTx(Pin-based interrupt)
MSI的全稱是Message Signaled Interrupt.MSI出現在PCI 2.2和PCIe的規範中，是一種內部中斷信號機制。傳統的中斷都有專門的中斷pin，當中斷信號產生是，中斷PIN電平產生變化（一般是拉低）。INTx就是傳統的外部中斷觸發機制，它使用專門的通道來產生控制信息。然而PCIe並沒有多根獨立的中斷PIN，它使用特殊的信號來模擬中斷PIN的置位和復位。MSI允許設備向一段指定的MMIO地址空間寫一小段數據，然後chipset以此產生相應的中斷給CPU.
對MSI的誤解
通常有一個對MSI的誤解：有人認為device可以直接向cpu發送數據作為中斷的一部分。這得看CPU。如果使用的是Client CPU而且PCIe總線經過南橋，這部分寫到MMIO的數據是給chipset的，chipset讀取這段數據來決定說發送什麽樣的中斷給CPU。Device是沒有辦法直接給interrupt handler傳遞更多的信息的。
但對於Intel的至強sever處理器，處理器中有IIO(Integrated I/O Controller), 如果PCIe的device是直接接在cpu的root port上的，那麽MSI會被直接發送到cpu的IIO, IIO又會將MSI轉給UBox, 由UBox把MSI發送給目標CPU。
MSI Capability結構
MSI Capability一共有四種結構。可以通過讀取MSI Capability結構中的Message Control字段來判斷當前是四種結構中的哪一種。
MSI結構中的Message Address字段代表的是目的地址，Message Data就是中斷時要發送的Data.
相對於PIN-based/out-ofband中斷， MSI的好處
雖然MSI相對比較復雜一點，但它是有不少好處的：
1. 從電氣機械的角度，MSI減少了對interrupt pin個數的需求。從而使得連接頭變得更簡單，更便宜。
2. MSI增加了中斷號的數量。傳統的PCI中斷只允許每個device擁有4個中斷，並且由於這些中斷都是共享的，大部分device都只有一個中斷。MSI允許每個device有1，2，4，8，16或者是32個中斷。
3. 使用MSI也有一點點性能上的優勢。使用傳統的PIN中斷，當中斷到來時，程序去讀內存獲取數據時有可能會產生沖突。其原因device的數據主要通過DMA來傳輸，而在PIN中斷到達時，DMA傳輸還未能完成，此時cpu不能獲取到數據，只能空轉。而MSI不會存在這個問題，因為MSI都是發生在DMA傳輸完成之後的。
SCI VS SMI
SCI:System Control Interrupt, 系統控制中斷。專門用於ACPI電源管理的一個IRQ，需要OS支持。
SMI:System Management Interrupt, 系統管理中斷，使用系統進入SMM的特殊中斷。
兩者區別：
SMI是CPU級別的，ACPI和非ACPI模式下都可以使用，而SCI是OS級別的，只有在ACPI support的OS中才能見到。比如說DOS下觸發的中斷肯定不是SCI，但有可能是SMI。
兩者聯系：
兩者可以用於電源管理，但SMI不限於電源管理。
觸發過程：
SMI: (硬件方式)
SMI Pinassert -> CPU SMM mode -> BIOS SMI handler
SMI：（軟件方式）
WriteIO(B2h) -> CPU SMM mode->BIOS SMI handler
SCI:
SCI Pinassert->IDT->OS ACPI driver->ASL code(Q Evnent)->?
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