IntelMP（Intel Multiple Processor）相关结构

来源：互联网发布：mac双系统删除win7 编辑：程序博客网时间：2024/04/30 13:58

一、MP Floating Pointer Structure

1. MP Floating Pointer 结构

2.表中各项的含义

位置

名称

长度(Bytes)

描述

00H

SIGNATURE

固定”_MP_”

04H

PHYSICAL_ADDRESS POINTER

MP配置表的地址;MP不存在，字段值全为0

08H

LENGTH

Floating pointer结构表长度（16Bytes为单位）

09H

SPEC_REV

MP规格版本号;

01H : V1.1; 04h : V1.4

0AH

CHECKSUM

整个MP结构的校验和

0BH

MP FEATURE(information byte 1)

MP系统配置类型；所有bits均为0时，MP配置表存在；存在不为0的位时，表明存在默认配置；

0CH

MP FEATURE(information byte 2)

0-6bits：预留；

7th bit：IMCRP,该位被置位，表明存在IMCRP、PIC模式被实现；否则，支持Virtual Wire Mode

0DH

MP FEATURE(information byte 3-5)

预留，必须为0

关键字"_MP_"用于搜索MP结构表；
MP Feature information byte 1：指示了MP系统默认配置类型，若非0，和系统某个默认配置项匹配；
MP Feature information Byte 2的第七个bit：IMCR位，为1，表明系统支持PIC模式或者Virtual Wire Mode；P
PHYSICAL_ADDRESS POINTER：MP配置表的起始地址；若该配置表不存在，该域全为0；

二、 MP Configuration Table Header（MP配置表头）

1. MP Configuration Table（MP配置表）格式

2. MP Configuration Table表头内容详细说明

位置

名称

长度 (Bits)

描述

00H

SIGNATURE

固定 ”PCMP”

04H

BASE TABLE LENGTH

Base configuration table 的长度

06H

SPEC_REV

MP 规格版本号

07H

CHECKSUM

Base configuration table 的校验和

08H

OEM ID

标识硬件生产厂商的字符串

16H

PRODUCT ID

标识 product family 的字符串

28H

OEM TABLE POINTER

指向 OEM 配置表的指针

32H

OEM TABLE SIZE

OEM 配置表大小

34H

ENTRY COUNT

基本配置表中的入口数目

36H

ADDRESS OF LOCAL APIC

处理器访问本地 APIC 时的基础地址

40H

EXTENDED TABLE LENGTH

扩展配置表（位于内存）的大小

42H

EXTENDED TABLE CHECKSUM

扩展配置表的校验和

三 MP Configuration Table入口

1. 说明

紧接着MP Configuration Table后面，每个entry的第一个字节决定了其类型；
每个Entry的长度固定；
Entry存放顺序：按照类型升序顺序排序；

不同类型Entry对应的Type、长度如下表：

Entry 描述

Entry Type

长度 (Bytes)

描述

Processor

one entry per processor

Bus

One entry per bus

I/O APIC

One entry per I/O APIC

I/O Interrupt Assignment

One entry per bus interrupt source

Local Interrupt Assignment

One entry per system interrupt source

2. Processor Entries

（1）Processor Entries格式

（2）Processor Entries说明

位置（ Bytes ）

名称

长度 (Bits)

描述

00H

Entry TYPE

Entry 类型，0 表示 processor

01H

LOCAL APIC ID

Processor 本地APIC ID 号

02H

LOCAL APIC VERSION

本地 APIC 的版本寄存器

03H:0

CPU FLAGS:EN

0 ，处理器不可用；

03H:1

CPU FLAGS:BP

表明处理器是否是 bootstrap 处理器（引导处理器）

04H:0

STEPPING

CPU STEPPING （CPU signature）

04H:4

MODEL

CPU MODEL （CPU signature）

05H:0

FAMILY

CPU family （CPU signature）

08H

FEATURE FLAGS

CPUID 指令返回内容，具体 flags在下表展示

系统每个CPU执行CPU识别过程后，Processor Entries会从BIOS中填充到MP Configuration table中；
若处理器不包含CPUID指令，处理器重置后，BIOS必须用处理器EDX寄存器中内容填充FEATURE FLAGS

CPU Signatures：

Feature Flags:

3. BUS Entries

Bus Type String字段：标识了系统总线类型；
每条Bus都被分配唯一一个bus ID；bus ID被操作系统用来联系中断线和特定bus；

(1) BUS entry格式

(2) Bus Entry格式说明

位置（ Bytes ）

名称

长度 (Bits)

描述

00H

Entry TYPE

1, 表明entry 类型为 Bus入口

01H

BUS ID

BIOS 顺序分配的编号，标识特定总线

02H

BUS TYPE STRING

表明总线类型

(3) BUS 类型

4. I/O APIC Entries（中断控制器）

（1）I/OAPIC Entries格式

(2) I/O APIC Entires说明

位置（ Bytes ）

名称

长度 (Bits)

描述

00H

Entry TYPE

2, 表明entry 类型为 I/O APIC入口

01H

I/O APIC ID

I/O APIC 编号

02H

I/O APIC VERSION

I/O APIC 的版本寄存器

03H:0

I/O APIC FLAGS:EN

0,I/O APIC 不可用; 系统至少启用一个 I/O APIC

04H

I/O APIC ADDRESS

I/O APIC 的基本地址

5. I/O Interrupt Assignment Entries(I/O中断分配)(Loacal Interrupt Assignment Entries,本地中断分配)

记录了I/O中断源和I/O APIC中断输入之间的映射关系；
每个Entry对应一个I/O APIC中断输入源；

(1) I/O 中断入口格式

(2) 本地中断入口格式

(3) I/O中断入口格式说明

位置（ Bytes ）

名称

长度 (Bits)

描述

00H

Entry TYPE

3（4）, 表明类型为I/O 中断入口（本地中断入口）

01H

INTERRUPT TYPE

中断类型

02H:0

APIC I/O（APIC本地输入信号）输入信号的极性：

00 ：特定 Bus的型号（如 EISA）
01 ：Active high
10 ：Reserved
11 ：Active low

使用 82489DX时，必须使用 00

02H:2

APIC I/O （APIC本地）输入型号的触发模式：

00 ：特定 BUS使用
01 ：Edge-triggered
10 ：Reserved
11 ：Level-Triggered

04H

SOURCE BUS ID

中断信号来源 bus的编号

05H

SOURCE BUS IRQ

标识了中断信号，映射到 source bus signals ；

如： 0表示 ISA Bus的 IRQ0

06H

DESTINATION I/O API (APIC LOCAL) ID

标识了中断信号连接的 I/O APIC， ID为 0ffh时，信号和所有的 I/O APIC（APIC Local）连接

07H

DESTINATION I/O APIC (APIC LOCAL ) INT#

标识了中断信号连接的 INTINn引脚

(3)系统中断类型

中断类型

描述

说明

INT

中断向量， APIC重定向表映射了中断号到中断入口间的映射

NMI

不可屏蔽的中断

SMI

管理系统的中断（ system management interrupt ）

ExtINT

中断向量；向量由外部 PIC提供；

四. 扩展的MP配置表入口（Extended MP Configuration Table Entry）

1. 说明

位于内存，在MP Configuration table前面几个部分之后，每个entry主要有三个元素域：Entry type, entry length和Data；
OS发现unknown entry type时，仅仅忽略该entry,继续读取并分析下一个entry；

Extended MP Configuration Table的Entry type如下表：

Entry 描述

Entry type

长度（ Bytes ）

说明

SYSTEM ADDRESS SPACE MAPPING

128

描述系统可见内存或 I/O空间

BUS HIERARCHY DESCRIPTOR

129

描述 I/O总线互联方式

COMPATIBILITY BUS ADDRESS SPACE MODIFIER

130

为支持 ISA兼容，描述预先定义的内存地址范围和 I/O空间

2.系统地址映射入口：SYSTEM Address Space Mapping Entries

定义了特定bus可见的系统地址空间；
Base Table中定义的bus可以有任意多个SYSTEM Address Space Mapping Entries；
OS可根据该入口，通过给定bus访问连续地址空间；

(1) 入口格式

(2) 格式说明

位置（ Bytes ）

名称

长度 (Bits)

描述

00H

Entry TYPE

128, 表明是System Address Space Mapping Entry

01H

Entry LENGTH

Entry 长度

02H

BUS ID

可访问该系统地址的 BUS ID

03H

ADDRESS TYPE

系统地址类型，用来访问 bus addresses:
① 0 ：I/O address
② 1 ：memory address
③ 2 ：prefetch address

其他所有 numbers预留

04H

ADDRESS BASE

开始地址

12H

LENGTH

对 bus可见的地址大小

若内存地址被映射到软件可见的bus，如PCI，必须明确定义其对应的System Address Space Mapping Entry；
bus直接连到system bus时，必须提供system address space records和对应的compatibility base address modifiers描述映射到该bus的地址空间；
通常，MP配置表必须提供系统地址空间到所有I/O总线的system address space mapping，除了两种情况：

① 通过PCI-to-PCI-specification-compliant bridges连接的总线：这些bus的system address space mapping不在MP配置表中；操作系统通过直接查询PCI-to-PCI-specification-compliant bridges获取其对应的地址空间映射；

② 通过parent I/O 总线连接的buses：subtractive decode bit is set

最简化描述系统资源到PCI buses的映射关系，仅仅需要为PCI BUS 0和其他peer PCI buses设置System Address Space Mapping Entries即可；

3. Bus Hierarchy Descriptor Entry

描述了I/O buses连接的层次结构；

（1）格式

（2）说明

位置（ Bytes ）

名称

长度 (Bits)

描述

00H

Entry TYPE

129, 表明是Bus Hierarchy Descriptor Entry

01H

Entry Length

Entry 长度（字节为单位）

02H

BUS ID

该 Bus的编号

03H:0

Bus Information:SD

Subtractive Decode Bus; 置位后，该bus 可以访问所有对 parent bus可见的地址空间

04H

Parent BUS

该 bus的 parent bus

4. Compatibility Bus Address Space Modifier Entry

用于保证ISA兼容：The Compatibility Bus Address Space Modifier defines a set of predefined address ranges that should either be added or removed from the supported address map ranges for a given bus. This entry type is used in combination with System Address Space Mapping entries to complete the description of memory and I/O ranges that are visible on a bus that incorporates support for ISA device compatibility

（1）格式

（2）说明

位置（ Bytes ）

名称

长度 (Bits)

描述

00H

Entry TYPE

130, 表明是Compatibility Bus Address Space Modifier Entry

01H

Entry Length

Entry 大小（字节为单位）

02H

BUS ID

被更新映射到的地址空间大小的 BUS编号

03H:0

ADDRESS Modifier:PR

1 ：Range List 表示的地址范围将从 BUS ID映射到的地址空间中除去；

0 ：Range List 表示的地址范围被加到 BUS ID的地址空间中；

04H

Predefined Range List

用于更新 BUS地址空间的地址列表

Range List可能的值：

五、 MP默认配置（简化BIOS设计）

说明：操作包含了默认的MP Configuration Table；MP Feature Information Byte 1定义了默认的系统配置类型；系统使用默认系统配置时，MP floating Pointer结构的物理地址指针置为0；

1. 使用默认MP配置，系统必须符合的条件

支持双处理器；
两个处理器都可以执行Intel架构指令集；
本地APICs内存基址为： 0FEE0_0000h
本地APIC的ID由硬件从0开始分配；
I/O APIC内存基址为： 0FEC0_0000h
Either PIC Mode or Virtual Wire Mode is implemented as the power-on default interrupt mode；

2. 系统默认配置表

0 0