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[sfrench/cifs-2.6.git] / Documentation / x86 / i386 / IO-APIC.rst
1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
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4 IO-APIC
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7 :Author: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
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9 Most (all) Intel-MP compliant SMP boards have the so-called 'IO-APIC',
10 which is an enhanced interrupt controller. It enables us to route
11 hardware interrupts to multiple CPUs, or to CPU groups. Without an
12 IO-APIC, interrupts from hardware will be delivered only to the
13 CPU which boots the operating system (usually CPU#0).
14
15 Linux supports all variants of compliant SMP boards, including ones with
16 multiple IO-APICs. Multiple IO-APICs are used in high-end servers to
17 distribute IRQ load further.
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19 There are (a few) known breakages in certain older boards, such bugs are
20 usually worked around by the kernel. If your MP-compliant SMP board does
21 not boot Linux, then consult the linux-smp mailing list archives first.
22
23 If your box boots fine with enabled IO-APIC IRQs, then your
24 /proc/interrupts will look like this one::
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26   hell:~> cat /proc/interrupts
27              CPU0
28     0:    1360293    IO-APIC-edge  timer
29     1:          4    IO-APIC-edge  keyboard
30     2:          0          XT-PIC  cascade
31    13:          1          XT-PIC  fpu
32    14:       1448    IO-APIC-edge  ide0
33    16:      28232   IO-APIC-level  Intel EtherExpress Pro 10/100 Ethernet
34    17:      51304   IO-APIC-level  eth0
35   NMI:          0
36   ERR:          0
37   hell:~>
38
39 Some interrupts are still listed as 'XT PIC', but this is not a problem;
40 none of those IRQ sources is performance-critical.
41
42
43 In the unlikely case that your board does not create a working mp-table,
44 you can use the pirq= boot parameter to 'hand-construct' IRQ entries. This
45 is non-trivial though and cannot be automated. One sample /etc/lilo.conf
46 entry::
47
48         append="pirq=15,11,10"
49
50 The actual numbers depend on your system, on your PCI cards and on their
51 PCI slot position. Usually PCI slots are 'daisy chained' before they are
52 connected to the PCI chipset IRQ routing facility (the incoming PIRQ1-4
53 lines)::
54
55                ,-.        ,-.        ,-.        ,-.        ,-.
56      PIRQ4 ----| |-.    ,-| |-.    ,-| |-.    ,-| |--------| |
57                |S|  \  /  |S|  \  /  |S|  \  /  |S|        |S|
58      PIRQ3 ----|l|-. `/---|l|-. `/---|l|-. `/---|l|--------|l|
59                |o|  \/    |o|  \/    |o|  \/    |o|        |o|
60      PIRQ2 ----|t|-./`----|t|-./`----|t|-./`----|t|--------|t|
61                |1| /\     |2| /\     |3| /\     |4|        |5|
62      PIRQ1 ----| |-  `----| |-  `----| |-  `----| |--------| |
63                `-'        `-'        `-'        `-'        `-'
64
65 Every PCI card emits a PCI IRQ, which can be INTA, INTB, INTC or INTD::
66
67                                ,-.
68                          INTD--| |
69                                |S|
70                          INTC--|l|
71                                |o|
72                          INTB--|t|
73                                |x|
74                          INTA--| |
75                                `-'
76
77 These INTA-D PCI IRQs are always 'local to the card', their real meaning
78 depends on which slot they are in. If you look at the daisy chaining diagram,
79 a card in slot4, issuing INTA IRQ, it will end up as a signal on PIRQ4 of
80 the PCI chipset. Most cards issue INTA, this creates optimal distribution
81 between the PIRQ lines. (distributing IRQ sources properly is not a
82 necessity, PCI IRQs can be shared at will, but it's a good for performance
83 to have non shared interrupts). Slot5 should be used for videocards, they
84 do not use interrupts normally, thus they are not daisy chained either.
85
86 so if you have your SCSI card (IRQ11) in Slot1, Tulip card (IRQ9) in
87 Slot2, then you'll have to specify this pirq= line::
88
89         append="pirq=11,9"
90
91 the following script tries to figure out such a default pirq= line from
92 your PCI configuration::
93
94         echo -n pirq=; echo `scanpci | grep T_L | cut -c56-` | sed 's/ /,/g'
95
96 note that this script won't work if you have skipped a few slots or if your
97 board does not do default daisy-chaining. (or the IO-APIC has the PIRQ pins
98 connected in some strange way). E.g. if in the above case you have your SCSI
99 card (IRQ11) in Slot3, and have Slot1 empty::
100
101         append="pirq=0,9,11"
102
103 [value '0' is a generic 'placeholder', reserved for empty (or non-IRQ emitting)
104 slots.]
105
106 Generally, it's always possible to find out the correct pirq= settings, just
107 permute all IRQ numbers properly ... it will take some time though. An
108 'incorrect' pirq line will cause the booting process to hang, or a device
109 won't function properly (e.g. if it's inserted as a module).
110
111 If you have 2 PCI buses, then you can use up to 8 pirq values, although such
112 boards tend to have a good configuration.
113
114 Be prepared that it might happen that you need some strange pirq line::
115
116         append="pirq=0,0,0,0,0,0,9,11"
117
118 Use smart trial-and-error techniques to find out the correct pirq line ...
119
120 Good luck and mail to linux-smp@vger.kernel.org or
121 linux-kernel@vger.kernel.org if you have any problems that are not covered
122 by this document.
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