Linux 中 x86 架构的 IPI 种类

Question

我想知道 Linux 中的 x86_64 有哪些不同类型的 IPI。特别是，我想找出 IPI 中断的不同中断处理程序。

在 Daniel P. Bovet 所著的《Understanding the Linux Kernel, 3rd Edition》中，Marco Cesati 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，我在 arch/x86/include/asm/entry_arch.h 中找到了以下注释。

 * 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

有人可以确认文件中列出的所有向量是否都是 x86_64 的不同类型的 IPI。对于 ARM，我可以为所有 IPI 找到一个统一的处理程序 - handle_IPI()。switch case 用于找出哪个 IPI。

Answer 1

在 x86 上，任何中断向量都可以由 IPI 触发，因此没有（或没有）指定的中断向量。

上图描述了用于发送 IPI 的寄存器的格式，固定模式使用向量字段使目标 CPU 执行与该向量关联的中断服务例程。这就像int vector在目标中执行了一条指令。

因此理论上Linux可以直接调用任何其他CPU上的任何中断。
然而，内核模块通常需要在特定的CPU上运行某个功能；因此 Linux 有一组像smp_call_function_single这样的实用函数，可以让程序员的工作变得轻松。
这些函数是通过一种机制来实现的，该机制本身就值得一章，现在我不知道细节，但不难想象背后的基本思想：有一个要执行的全局函数队列和一个中断向量，一旦调用，使项目出列并执行它。
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。您可能想查看entry_64.S中的64 位对应项和guard 下的内容#ifdef CONFIG_SMP。
和只是用第二个参数定义标签的宏，用第一个参数（向量acpiinterrupt号acpiinterrupt3interrupt_entry）NOT 调用并调用第三个参数中命名的函数。
请注意，32 位模拟会与目标函数名称进行一些令人讨厌的前缀连接。

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，当然也在idt.c中用于IDT。

目标函数（中断处理程序）大部分（全部？我没有检查）在smp.c中定义，它们可能是最接近 ARMhandle_IPI处理程序的东西。

这些似乎是通过 IPI 调用的唯一向量。