Xv6内核分析(三.3)

main函数之lapicinit

x86的中断体系可参考下面博客：

https://blog.csdn.net/jiangwei0512/article/details/52964339。

1. 设置lapic寄存器

通过mp.c中的mpinit取得mp配置表头后，可以从其中获取lapic寄存器的起始地址，记录在lapic这个全局变量中。lapic寄存器的描述可以在Intel开发手册第三卷第10章找到：

lapic寄存器空间总共有4KB大小，被映射到0xFEE00000开始的物理地址空间：

访问lapic寄存器时，寄存器的地址必须是16字节对齐的，每次访问一般是4字节访问：

lapic寄存器设置函数lapicw如下:

由于lapic寄存器每次读写需要4字节操作，所以lapic是一个4字节指针：

同时，寄存器的偏移需要除以4，用作lapic数组的下标来访问寄存器：

1.2 lapicinit函数

1.2.1 设置SVR寄存器

SVR寄存器的描述如下：

xv6设置了APIC software和spurious vector这两个位域：

可以看出，xv6使能了apic，vector域的数值如下：

在x86体系中，中断向量0~31已经被intel使用，用户自定义的向量号从32~255。从上图中可以看出，xv6的硬件中断向量是从32开始的，由此可以计算出伪中断向量值为32+31=63。

至于IRQ_SPURIOUS值为何是31，也许这是随便定义的，只要不和其他的冲突就行????

1.2.2 设置lapic定时器

在每个lapic中有自己的定时器，其时钟源是系统总线的频率，然后经过分频得来：

TDCR寄存器就是设置分频值的，具体描述如下：

在xv6中，设置的值是X1：

对着寄存器描述可知，分频值设置的是1。接着设置LVT timer寄存器，这个寄存器用于设置lapic timer的中断向量号：

 

xv6中设置了timer mode和vector两个位域，通过代码可知，timer mode被设置为了periodic，也就是周期产生中断模式，中断向量号被设置为了T_IRQ0 + IRQ_TIMER，也就是32+0=32：

最后设置定时器初始计数值寄存器TICR：

 

当定时器启动的时候，硬件上会递减此数值，减到0时会产生中断。

总结定时器初始化干的工作：

需要说明的是LINT0和LINT1这两个寄存器，它们对应到Local APIC模块的INTR和NMI引脚，外部的中断会引发这两个寄存器的中断发起。这两个寄存器的具体描述：

xv6中的设置代码如下：

可以看出，在xv6中是不打算使用这两种中断的。

1.2.4 禁用性能计数器溢出中断

首先检查lapic version寄存器的Max LVT Entry位域：

如果此数值大于等于4，表示当前cpu支持性能计数中断，否则不支持。如果支持，则操作PCINT寄存器屏蔽此中断：

1.2.5 设置error中断号

中断号的值为32+19=51：

ERROR寄存器的描述如下：

1.2.6 清除ESR寄存器

ESR寄存器的描述如下：

由描述可知，向此寄存器写值可以更新错误寄存器的状态，所以连续写两次寄存器就相当于清除状态寄存器了。另外此寄存器时可读的，但是读之前必须要先写此寄存器。

1.2.7 写EOI寄存器以响应中断结束

写EOI表示中断服务程序结束，EOI寄存器描述如下：

1.2.8 设置IPI中断属性

设置ICR中断命令寄存器，从而设置IPI中断属性：

ICR寄存器是用来设置核间中断（IPI）的属性的：

通过代码可知在xv6中的设置如下：

当设置的是INIT模式时，vector位域必须是0：

Destination Field设置为了0，其实这个位域只在Destination Shorthand为0时才用到：

同样的，当用INIT模式时，level必须是0：

设置完ICR寄存器后，然后等待Delivery Status为空闲状态。

1.2.9 设置TPR任务优先级

TPR寄存器的描述如下：

lapicinit所做的工作总结：