Interrupt in Linux（硬件篇）—— APIC

1.2现代的APIC
APIC虽号称现代，但也出现10几年了，PC机市场总是很晚才能接触到新的技术，前面说了，我的T42用的还是PIC呢。APIC相较于PIC来说，最大的优点是能适用于MP平台，当然，管脚多是它另一个优点。APIC由两部分组成，一个称为LAPIC（Local APIC，本地高级中断控制器），一个称为IOAPIC（I/O APCI，I/O高级中断控制器）。前者位于CPU中，在MP平台，每个CPU都有一个自己的LAPIC。后者通常位于南桥上，像PIC一样，连接各个产生中断的设备。在一个典型的具有多个处理器的PC平台，通常有一个IOAPIC和多个LAPIC，它们相互配合，形成一个中断的分发网络，图1-3显示了这个典型的情况：
图1-3 APIC模式（摘自《深入理解Linux内核》）
图中的中断控制器通信总线，是IOAPIC和LAPIC通信的桥梁，在Intel的P6架构和Pentium系列CPU中，它是一条单独的APIC总线。时代在进步，Pentium4和Xeon系列CPU出现后，APIC Bus已经不存在，系统的前端总线代替了它。
1.2.1 IOAPIC
话分两头，让我们先来看看IOAPIC。和PIC对比，IOAPIC最大的作用在于中断分发。根据其内部的PRT（Programmable Redirection Table）表，IOAPIC可以格式化出一条中断消息，发送给某个CPU的LAPIC，由LAPIC通知CPU进行处理。目前典型的IOAPIC具有24个中断管脚，每个管脚对应一个RTE（Redirection Table Entry，PRT表项）。与PIC不同的是，IOAPIC的管脚没有优先级，也就是说，连接在管脚上的设备是平等的。但这并不意味着APIC系统中没有硬件优先级。设备的中断优先级由它对应的vector决定，APIC将优先级控制的功能放到了LAPIC中，我们在后面会看到。
要搞清楚IOAPIC是怎么工作的，PRT表是关键，下表列出了RTE的格式：
Bit
描述
63:56
Destination Field，目的字段，R/W（可读写）。根据Destination Filed（见下）值的不同，该字段值的意义不同，它有两个意义：
Physical Mode（Destination Mode为0时）： 其值为APIC ID，用于标识一个唯一的APIC。
Logical Mode（Destination Mode为1时）：其值根据LAPIC的不同配置，代表一组CPU（具体见LAPIC相关内容）
55:17
Reserved，预留未用。
16
Interrupt Mask，中断屏蔽位，R/W。置一时，对应的中断管脚被屏蔽，这时产生的中断将被忽略。清零时，对应管脚产生的中断被发送至LAPIC。
15
Trigger Mode，触发模式，R/W。指明该管脚的的中断由什么方式触发。
1：Level，电平触发
2：Edge，边沿触发
14
Remote IRR，远程IRR，RO（只读）