第6章 MSI和MSI-X中斷機製

在PCI總線中，所有需要提交中斷請求的設備，必須能夠通過INTx引腳提交中斷請求，而MSI機製是一個可選機製。而在PCIe總線中，PCIe設備必須支持MSI或者MSI-X中斷請求機製，而可以不支持INTx中斷消息。

在PCIe總線中，MSI和MSI-X中斷機製使用存儲器寫請求TLP向處理器提交中斷請求，下文為簡便起見將傳遞MSI/MSI-X中斷消息的存儲器寫報文簡稱為MSI/MSI-X報文。不同的處理器使用了不同的機製處理這些MSI/MSI-X中斷請求，如PowerPC處理器使用MPIC中斷控製器處理MSI/MSI-X中斷請求，本章將在第6.2節中介紹這種處理情況；而x86處理器使用FSB Interrupt Message方式處理MSI/MSI-X中斷請求。

不同的處理器對PCIe設備發出的MSI報文的解釋並不相同。但是PCIe設備在提交MSI中斷請求時，都是向MSI/MSI-X Capability結構中的Message Address的地址寫Message Data數據，從而組成一個存儲器寫TLP，向處理器提交中斷請求。

有些PCIe設備還可以支持Legacy中斷方式。但是PCIe總線並不鼓勵其設備使用Legacy中斷方式，在絕大多數情況下，PCIe設備使用MSI或者MSI/X方式進行中斷請求。

PCIe總線提供Legacy中斷方式的主要原因是，在PCIe體係結構中，存在許多PCI設備，而這些設備通過PCIe橋連接到PCIe總線中。這些PCI設備可能並不支持MSI/MSI-X中斷機製，因此必須使用INTx信號進行中斷請求。

當PCIe橋收到PCI設備的INTx信號後，並不能將其直接轉換為MSI/MSI-X中斷報文，因為PCI設備使用INTx信號進行中斷請求的機製與電平觸發方式類似，而MSI/MSI-X中斷機製與邊沿觸發方式類似。這兩種中斷觸發方式不能直接進行轉換。因此當PCI設備的INTx信號有效時，PCIe橋將該信號轉換為Assert_INTx報文，當這些INTx信號無效時，PCIe橋將該信號轉換為Deassert_INTx報文。

與Legacy中斷方式相比，PCIe設備使用MSI或者MSI-X中斷機製，可以消除INTx這個邊帶信號，而且可以更加合理地處理PCIe總線的“序”。目前絕大多數PCIe設備使用MSI或者MSI-X中斷機製提交中斷請求。

MSI和MSI-X機製的基本原理相同，其中MSI中斷機製最多隻能支持32個中斷請求，而且要求中斷向量連續，而MSI-X中斷機製可以支持更多的中斷請求，而並不要求中斷向量連續。與MSI中斷機製相比，MSI-X中斷機製更為合理。本章將首先介紹MSI/MSI-X Capability結構，之後分別以PowerPC處理器和x86處理器為例介紹MSI和MSI-X中斷機製。