13、PCI中断：原理、路由与消息信号中断解析

PCI中断：原理、路由与消息信号中断解析

1. PCI总线与中断概述

20世纪90年代中期，外设组件互连（PCI）总线被引入个人计算机。最初几年，PCI总线和ISA总线在系统中并存。在PCI中，“设备”指插入PCI插槽的硬件，它可以包含1到8个功能。多功能PCI设备是一种物理PCI扩展板，具备2到8个PCI功能。例如，一个PCI设备可能包含多个USB控制器功能，或者是一张带有高速通信端口和并行端口的PCI卡。从操作系统的角度看，PCI设备上的每个功能都是一个逻辑操作设备。

PCI设备可以通过两种不同方式发出中断请求：
- 第一种方式使用专用中断信号（线路），即传统INTx中断。
- 第二种方式通过数据总线发送特殊的内存写入操作，类似于APIC消息，称为消息信号中断（MSI）。

2. PCI传统中断

2.1 中断引脚与共享规则

PCI卡最多可有8个功能，但只有4个PCI中断引脚：INTA#、INTB#、INTC#和INTD#。PCI传统中断是电平触发的，因此可由多个功能共享。设备内的每个功能只能使用其中一个中断引脚来生成请求。只含一个功能且仅使用一个中断引脚的设备必须连接到INTA#。若设备包含多个功能，所有功能可连接到同一个引脚INTA#，或者每个功能连接到一个专用引脚（适用于最多四个功能的设备），也可以一组功能共享同一个中断引脚。最常见的情况是，PCI设备只有一个功能，其中断连接到INTA#引脚。

2.2 共享中断示例

假设有一个简单的中断模型，PCI总线上有两个外设设备，都连接到INTA#。第一个设备是PCI插槽0中的以太网卡，在INTA#线上产生中断；第二个设备是