MSI及interrupt remapping

简单记录下看的MSI相关的资料，方便后续查阅

MSI的原理就是让pci/pcie设备通过写一个system-specific的消息到一个特定的地址区域（0xffe)， 来传递中断消息。

这里面需要借助两个寄存器message data register, message address register

就是把data register的东西写到address register， data的0-7表示vector

pci-e设备，只有通过msg的形式发送中断，但是为了兼容intx的方式，支持了intx模拟的消息类型，把它发到root-complex。

支持MSI/MSI-x的情况下，就直接发到local apic

vt-d技术中很关键的一个点interrupt remapping，就是在MSI上多加了一层查表。

在address register里面有一个bit表示这个request是否是remapping还是正常的，如果是remapping的话

那么有一个简单的计算公式，把address和data里面的值，计算成一个index。

通过index索引到interrupt remapping表中的某个IRET， 然后经过一系列的check，最后按照delivery mode, vector, destination id等字段来发送消息给local apic

另外多说一句，x2apic，也必须依赖interrupt remapping，主要是因为x2apic把apic id从8bit扩展到32bit，为了使的ioxapic, msi/msi-x等设备不需要改变，所以通过remapping来实现32bit的x2apic。x2apic比xapic的另一个好处在于local apic register使用msr映射，用readmsr, writemsr方式访问，xapic中local apic register使用内存映射，一般映射到0xfee的地址上。看到网上有人在讨论interrupt remapping的作用，主要有两点，第一点就是x2apic的兼容性，第二点就是vt-d里面需要利用remapping来做isolation，使得其他设备不能随意通过msi消息来触发中断。

MSI比起pin-based的中断来说，主要的好处在于：

1. 需要更少的pin， 因为不是通过pin来产生中断信号

2. 支持更多的中断，MSI-x可以支持2048个，而一般pci设备只有4个pin，一般只有一个中断

3. 减少中断latency， 因为直接把中断传递给local apic，不需要cpu中断应答周期

4. 某些情况，降低cpu消耗，比如一个设备进行DMA写操作，之后发生中断告知请求已完成，

有时候内存控制器为了避免冲突会buffer住这个请求，导致cpu去读数据的时候，DMA写

并没有完成，cpu读到旧数据，为了防止这个，中断处理程序需要从设备那查询请求是否完成，

这有损性能，MSI可以确保DMA完成后，再发送中断请求。