1、MSI-X Capability
1.1、下图是MSI-X Capability的结构体，各字段含义如下：
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Capability ID |
RO |
表示MSI-X Cap功能的ID号，其值为0x11 |
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Next Pointer |
RO |
指向下一个Capability的地址 |
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Message Control |
RO |
当前PCIe设备使用MSI-X机制进行中断请求的状态与控制信息，详情见下文。 |
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Table BIR |
RO |
表示MSI-X Table所在的BAR空间。该字段由三位组成，其中0b000~0b101与BAR0~5空间一一对应 |
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Table Offset |
RO |
表示MSI-X Table在相应BAR空间中的偏移。 |
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PBA BIR |
RO |
表示Pending Table在PCIe设备的哪个BAR空间中。在通常情况下，Pending Table和MSI-X Table存放在PCIe设备的同一个BAR空间中。 |
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PBA Offset |
RO |
表示Pending Table在相应BAR空间中的偏移 |
下图是Message Control的结构体和字段解释
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Table Size |
RO |
用来存放MSI-X Table的大小 |
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Function Mask |
RW |
中断请求的全局Mask位，默认值为0。如果为1，该设备所有的中断请求都将被屏蔽；如果为0，则由Per Vector Mask位，决定是否屏蔽相应的中断请求 |
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MSI-X Enable |
RW |
MSI-X中断机制的使能位，复位值为0，表示不使能MSI-X中断机制。该位为1且MSI Enable位为0时，当前PCIe设备使用MSI-X中断机制，此时INTx和MSI中断机制被禁止。当PCIe设备的MSI Enble和MSI-X Enable位为0时，将使用INTx中断消息报文发出/结束中断请求。 |
1.2、从QEMU出发
qemu支持pci msi-x的模拟，接口如下：
/*
* Make PCI device @dev MSI-X capable
* @nentries is the max number of MSI-X vectors that the device support.
* @table_bar is the MemoryRegion that MSI-X table structure resides.
* @table_bar_nr is number of base address register corresponding to @table_bar.
* @table_offset indicates the offset that the MSI-X table structure starts with
* in @table_bar.
* @pba_bar is the MemoryRegion that the Pending Bit Array structure resides.
* @pba_bar_nr is number of base address register corresponding to @pba_bar.
* @pba_offset indicates the offset that the Pending Bit Array structure
* starts with in @pba_bar.
* Non-zero @cap_pos puts capability MSI-X at that offset in PCI config space.
* @errp is for returning errors.
*
* Return 0 on success; set @errp and return -errno on error:
* -ENOTSUP means lacking msi support for a msi-capable platform.
* -EINVAL means capability overlap, happens when @cap_pos is non-zero,
* also means a programming error, except device assignment, which can check
* if a real HW is broken.
*/
int msix_init(struct PCIDevice *dev, unsigned short nentries,
MemoryRegion *table_bar, uint8_t table_bar_nr,
unsigned table_offset, MemoryRegion *pba_bar,
uint8_t pba_bar_nr, unsigned pba_offset, uint8_t cap_pos,
Error **errp)；2、pci_alloc_irq_vectors()
接口如下：
int pci_alloc_irq_vectors(struct pci_dev *dev, unsigned int min_vecs, unsigned int max_vecs, unsigned int flags)
参数和return：
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dev |
pci 设备 |
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min_vecs |
设备对中断向量数目的最小要求，如果小于该值，会返回错误 |
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max_vecs |
期望分配的中断向量最大个数 |
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flags |
用于区分设备和驱动能够使用的中断类型，一般有4种 #define PCI_IRQ_LEGACY (1 << 0) /* Allow legacy interrupts */ #define PCI_IRQ_MSI (1 << 1) /* Allow MSI interrupts */ #define PCI_IRQ_MSIX (1 << 2) /* Allow MSI-X interrupts */ #define PCI_IRQ_ALL_TYPES (PCI_IRQ_LEGACY | PCI_IRQ_MSI | PCI_IRQ_MSIX) |
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return |
返回分配到的向量数量 |
主要分析当flag 为__pci_enable_msix_range时的流程
pci_alloc_irq_vectors()
->pci_alloc_irq_vectors_affinity()
pci_alloc_irq_vectors_affinity()
->__pci_enable_msix_range()
->min_vecs > max_vecs ? max小于min 则直接返回
->dev->msix_enabled ? 如果已经enable，则直接返回(lspci 能看到MSI-X的使能状态)加载KO后就是使能状态，卸载KO后应该是非使能状态
->__pci_enable_msix()
__pci_enable_msix()
-> pci_msi_supported() 判断是否支持msi，即是否支持中断
-> pci_msix_vec_count()获取设备支持的MSI-X的entry的个数,从msix的message_control字段中获取支持个数（lspci看到的数量+ 1）
->msix_capability_init()
msix_capability_init()
->pci_msix_clear_and_set_ctrl()写message_control enable字段为1
->pci_read_config_word() 获取mis-x的数量
->msix_map_region()根据支持的entry个数，bar number，在bar中的偏移，进行ioremap，大小是entry 个数 * 16(sizeof(msix entry))
->msix_setup_entries()init msi table entry，设置entry的向量号，base地址等信息。链表形式放在dev管理dev->msi_list
->pci_msi_setup_msi_irqs() 使能mis 中断
->msi_domain_alloc_irqs() 以domain进行申请中断
->遍历dev->msi_list，__irq_domain_alloc_irqs()申请irq的描述符，一些资源
->遍历dev->msi_list，irq_domain_activate_irq()激活irq，这块是递归调用，使用domain->ops->activate；激活irp
->irq_chip_write_msi_msg() 调用data->chip->irq_write_msi_msg()
->pci_msi_domain_write_msg()完成msix tab的内容。
->msi_verify_entries()校验entry填充的是否符合规则（是否使用64bit和高32位地址是否使用）
->msix_program_entries() 上一步屏蔽中断，防止新中断进来，遍历entry，查看mask等信息
->populate_msi_sysfs() 写sysfs的msi_irqs信息
->pci_intx_for_msi()关闭INTx中断
->解除mis-x屏蔽
