PCI中断路由机制解析

"PCI中断路由机制涉及PCI总线上的中断请求信号INTA#-INTD#，以及中断引脚和中断线寄存器在设备中断处理中的作用。中断是电平触发，低电平有效，由集电极开路驱动。中断请求由设备断言并保持低电平，直到驱动程序清除。中断可以通过链式共享。硬件包括中断引脚和线的配置，以及与8259A中断控制器的连接。中断线寄存器的值指示中断引脚连接到哪个系统中断控制器引脚。" PCI中断是个人计算机扩展总线PCI（Peripheral Component Interconnect）中的一种通信机制，允许设备向处理器发送中断请求，以指示它们需要处理器的注意力来处理完成的任务或发生的事件。中断是可选的，并且是电平触发的，这意味着当中断发生时，信号会保持低电平直到被处理。这种低电平有效的集电极开路驱动方式确保了信号的可靠传输，同时防止了信号的短路。 中断请求信号在PCI总线上有四个引脚，即INTA#、INTB#、INTC#和INTD#。单功能设备通常只使用INTA#，而多功能设备可以将不同的功能映射到这四个引脚中的任何一个。中断的硬件实现涉及到中断引脚寄存器(0x3C)和中断线寄存器(0x3D)这两个配置寄存器。 中断引脚寄存器定义了设备使用的中断引脚，其值对应于INTA#-INTD#中的一个。如果设备不使用中断，该寄存器应设置为0，其他值为保留。中断线寄存器则存储了中断路由信息，指示设备的中断引脚连接到了系统中断控制器的哪个IRQ（Interrupt Request）引脚。例如，如果设备的INTA#被路由到IRQ3，中断线寄存器的值会设置为3。 在X86系统中，PCI中断通常通过可编程中断控制器（如8259A PICs）进行管理。这些控制器负责将PCI设备的中断请求路由到处理器的中断向量表，进而调用相应的中断处理程序。中断线寄存器的值决定了中断优先级和中断向量，使得操作系统和驱动程序能够识别和响应中断。 中断共享机制允许多个设备共享同一个中断引脚，这称为中断链。当一个设备触发中断时，系统会遍历链上的所有设备，直到找到引起中断的设备。这种机制有助于减少中断线的数量，但同时也增加了中断处理的复杂性，因为需要正确地识别和区分来自不同设备的中断。 PCI中断路由机制是系统中关键的硬件和软件交互部分，它确保了PCI设备能够有效地通知处理器其服务需求，同时保持系统的高效运行。理解这一机制对于进行系统级调试、驱动开发以及优化系统性能至关重要。