SylixOS x86中断探测

1. x86中断探测简介

　　中断控制器是连接设备和CPU的桥梁，一个设备产生中断后，需要经过中断控制器的转发，才能最终到达CPU。在UP(Uni-processor，单处理器)时代，x86主要使用的中断控制器为PIC(Programmable Interrupt Controller)。随着SMP(Symmetric Multiple Processor，对称多处理器)的流行，APIC(Advanced Programmable Interrupt Controller)已广为流行并将最终取代PIC。
　　操作系统通过表获取平台上硬件中断系统的信息，表是BIOS报告系统资源信息的通常方式。MP spec定义了MP table，ACPI规范定义了MADT(Multiple APIC Description Table)。虽然构建方式不一样，但是从OS看来两者大同小异，都支持LAPIC entry、I/O APIC entry，以及其他几个与之相关的entry。这些entry描述了平台APIC硬件的情况。
　　由于历史原因，SylixOS同样定义了一组符合MP spec的数据结构来管理平台硬件。ACPI被引入后，虽然汇报硬件资源的方式变了，但仍可以使用MP spec的数据结构管理。SylixOS的ACPI解析路径，实际上是使用了ACPI的方式读表，填充MP spec的数据结构。

2. 技术实现

　　SylixOS中定义的MP spec结构体中，和中断相关如下所示：
　　X86_MP_IOAPIC：对应MP spec的I/O APIC entry，如下所示。

typedef struct {                        /*  MP Config Table Entry for IO APIC's */
    UINT8   IOAPIC_ucEntryType;         /*  2 identifies an IO APIC entry            */
    UINT8   IOAPIC_ucIoApicId;          /*  ID of this IO APIC                       */
    UINT8   IOAPIC_ucIoApicVersion;     /*  Version of this IO APIC                 */
    UINT8   IOAPIC_ucIoApicFlags;       /*  Usable or not                           */
UINT32  IOAPIC_uiIoApicBaseAddress;
    /*  Address of this IO APIC                 */
} X86_MP_IOAPIC;

　　X86_MP_INTERRUPT：对应MP spec的I/O interrupt entry，代表各个中断源（一个I/O APIC管脚连接一个中断源），如下所示。

typedef struct {
    UINT8   INT_ucEntryType;
    UINT8   INT_ucInterruptType;
    UINT16  INT_usInterruptFlags;
    UINT8   INT_ucSourceBusId;
    UINT8   INT_ucSourceBusIrq;
    UINT8   INT_ucDestApicId;
    UINT8   INT_ucDestApicIntIn;
} X86_MP_INTERRUPT;

　　SylixOS将所有从MP spec以及ACPI探测出的数据全部保存在全局变量_G_pAcpiMpApicData中。其中中断源信息保存在该结构体成员MPAPIC_uiItLoc指定的地址中，共MPAPIC_uiItSize个。此外，全局变量_G_pX86MpApicInterruptTable同样保存了中断信息表的起始地址。
　　MP spec的相关代码在“libsylixos/SylixOS/arch/x86/mpconfig”目录中，ACPI规范的相关代码在“libsylixos/SylixOS/arch/x86/acpi”目录中。MP和ACPI实例的初始化接口如下所示。

#include "arch/x86/mpconfig/x86MpApic.h"
INT  x86MpApicInstInit (VOID);

函数x86MpApicInstInit原型分析：

• 此函数成功返回ERROR_NONE，失败返回错误码；

　　SylixOS在x86MpApicInstInit函数中提供了4条中断探测路径，即MP spec路径、ACPI路径、用户自定义路径，以及非多核路径。目前系统默认启动选项为ACPI路径。

3. 参考资料

《Interrupt in Linux》