PCIe中断处理与ISR编写规范 · 课程目录

PCIe中断概述

中断基本概念，INTx、MSI、MSI-X类型，作用

中断控制器与路由

IOAPIC/GIC，路由，映射与重映射

INTx中断详解

信号定义，生命周期，虚拟化

MSI中断详解

机制原理，Capability结构，发送流程

MSI-X中断详解

原理，Table结构，与MSI对比优势

中断亲和性与负载均衡

IRQ Affinity，设置方法，IRQ Balance

中断上下文与可睡眠行为

Top/Bottom Half，不可睡眠，Tasklet/Workqueue

中断处理程序注册与注销

request_irq/threaded_irq，free_irq

中断处理程序编写规范

编写原则，原子操作，性能优化

中断线程化

线程化原理，threaded handler，适用场景

PCIe配置空间与中断配置

配置空间，Interrupt Line/Pin，读写

PCIe设备驱动中断初始化流程

probe初始化，pci_alloc_irq_vectors

MSI-X中断向量分配与配置

pci_alloc_irq_vectors，Table/PBA，每队列中断

中断处理中的同步与并发

自旋锁，读写锁，Per-CPU变量

中断处理中的内存屏障

mb/rmb/wmb，DMA协同，一致性内存访问

中断处理中的性能测量

延迟测量(ftrace/perf)，中断合并

中断处理中的调试技巧

/proc/interrupts，dyndbg，风暴处理

中断处理中的错误处理

AER错误中断，处理流程，恢复

中断处理与电源管理

系统休眠/唤醒，Runtime PM，中断屏蔽

中断处理与虚拟化

VFIO直通，中断重映射，虚拟化MSI/MSI-X

中断处理与多队列设备

多队列网卡，每队列独立中断，RSS

中断处理与实时系统

实时延迟，PREEMPT_RT，中断优先级

中断处理与用户空间

UIO，VFIO，用户空间中断框架

中断处理与安全

中断注入攻击，隔离，权限管理

中断处理与可观测性

tracepoint，eBPF监控，延迟直方图

中断处理与硬件设计协同

硬件引脚设计，中断控制器选择，优先级

中断处理与固件接口

ACPI，设备树，UEFI中断配置

中断处理与测试验证

注入测试，压力测试，用例设计

中断处理与故障排查

丢失/重复/风暴，排查方法论，案例

中断处理最佳实践与总结

设计模式，代码审查，性能调优，未来趋势