Linux中针对x86架构的IPI种类

Question

我想了解在Linux中x86_64有哪些不同类型的IPI可用。特别是，我想找出IPI中断的不同中断处理程序。

在Daniel P. Bovet和Marco Cesati的《理解Linux内核》第3版中，https://www.oreilly.com/library/view/understanding-the-linux/0596005652/ch04s06.html列出了三种IPI：

CALL_FUNCTION_VECTOR
RESCHEDULE_VECTOR
INVALIDATE_TLB_VECTOR

然而在最新的内核中，我发现在arch/x86/include/asm/entry_arch.h中有以下评论。

 * This file is designed to contain the BUILD_INTERRUPT specifications for
 * all of the extra named interrupt vectors used by the architecture.
 * Usually this is the Inter Process Interrupts (IPIs)
 */

/*
 * The following vectors are part of the Linux architecture, there
 * is no hardware IRQ pin equivalent for them, they are triggered
 * through the ICC by us (IPIs)

https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git/tree/arch/x86/include/asm/entry_arch.h?h=v5.6.15

请问这个文件中列出的所有向量都是 x86_64 的不同种类的 IPI 吗？对于 ARM，我找到了一个统一的处理程序 - handle_IPI() 来处理所有的 IPI。使用 switch case 语句来确定哪个 IPI。

- Sreenath_Vijayan

Answer 1

在x86架构中，任何中断向量都可以被IPI触发，因此没有指定的中断向量。

上面的图像描述了发送IPI所使用的寄存器格式，Fixed模式使用Vector字段使目标CPU执行与该向量相关联的中断服务例程。就像在目标上执行了int vector指令。

因此，Linux理论上可以直接调用任何其他CPU上的任何中断。
但是，内核模块通常需要在特定的CPU上运行函数；因此，Linux有一组实用程序函数，如smp_call_function_single，这将使程序员的生活变得轻松。
这些函数是使用一种机制实现的，这个机制值得单独写一章，现在我不知道细节，但基本思想不难想象：拥有一个全局函数队列来执行和一个中断向量，一旦被调用，就会出队并执行其中的一个函数。
通过使用IPI调用该中断向量，Linux可以使目标CPU执行给定的函数。

您找到的中断向量用于此目的。您可能需要查看它们在entry_64.S和#ifdef CONFIG_SMP保护下的64位对应项。
acpiinterrupt和acpiinterrupt3只是定义带有第二个参数标签的宏，使用第一个参数（向量号）NOTted调用interrupt_entry并调用第三个参数中命名的函数。
请注意，32位模拟会将目标函数名与一些讨厌的前缀连接在一起。 apicinterrupt CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR call_function_single_interrupt smp_call_function_single_interrupt大致相当于定义函数：

;Metadata stuff (e.g. section placement)

call_function_single_interrupt:               ;<-- first arg
  push ~CALL_FUNCTION_SINGLE_VECTOR           ;<-- second arg
  call interrupt_entry

  ;other stuff (tracing, flags, etc)
  call smp_call_function_single_interrupt     ;<-- third arg

  ;other stuff (like above, plus returning)

向量号在irq_vectors.h中定义，并且当然也在idt.c中用于IDT。

目标函数（中断处理程序）大多数（全部？我没有检查）都在smp.c中定义，它们可能是最接近ARM的handle_IPI处理程序的东西。

这些似乎是唯一通过IPI调用的向量。

- Margaret Bloom

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我知道我来晚了，但非常感谢。你的解释帮助我更好地理解了如何实现IPIs，并解决了我面临的问题。干杯！ - Sreenath_Vijayan