Documentation/x86/i386/IO-APIC.txt

   1 Most (all) Intel-MP compliant SMP boards have the so-called 'IO-APIC',
   2 which is an enhanced interrupt controller. It enables us to route
   3 hardware interrupts to multiple CPUs, or to CPU groups. Without an
   4 IO-APIC, interrupts from hardware will be delivered only to the
   5 CPU which boots the operating system (usually CPU#0).
   6
   7 Linux supports all variants of compliant SMP boards, including ones with
   8 multiple IO-APICs. Multiple IO-APICs are used in high-end servers to
   9 distribute IRQ load further.
  10
  11 There are (a few) known breakages in certain older boards, such bugs are
  12 usually worked around by the kernel. If your MP-compliant SMP board does
  13 not boot Linux, then consult the linux-smp mailing list archives first.
  14
  15 If your box boots fine with enabled IO-APIC IRQs, then your
  16 /proc/interrupts will look like this one:
  17
  18    ---------------------------->
  19   hell:~> cat /proc/interrupts
  20              CPU0
  21     0:    1360293    IO-APIC-edge  timer
  22     1:          4    IO-APIC-edge  keyboard
  23     2:          0          XT-PIC  cascade
  24    13:          1          XT-PIC  fpu
  25    14:       1448    IO-APIC-edge  ide0
  26    16:      28232   IO-APIC-level  Intel EtherExpress Pro 10/100 Ethernet
  27    17:      51304   IO-APIC-level  eth0
  28   NMI:          0
  29   ERR:          0
  30   hell:~>
  31   <----------------------------
  32
  33 Some interrupts are still listed as 'XT PIC', but this is not a problem;
  34 none of those IRQ sources is performance-critical.
  35
  36
  37 In the unlikely case that your board does not create a working mp-table,
  38 you can use the pirq= boot parameter to 'hand-construct' IRQ entries. This
  39 is non-trivial though and cannot be automated. One sample /etc/lilo.conf
  40 entry:
  41
  42         append="pirq=15,11,10"
  43
  44 The actual numbers depend on your system, on your PCI cards and on their
  45 PCI slot position. Usually PCI slots are 'daisy chained' before they are
  46 connected to the PCI chipset IRQ routing facility (the incoming PIRQ1-4
  47 lines):
  48
  49                ,-.        ,-.        ,-.        ,-.        ,-.
  50      PIRQ4 ----| |-.    ,-| |-.    ,-| |-.    ,-| |--------| |
  51                |S|  \  /  |S|  \  /  |S|  \  /  |S|        |S|
  52      PIRQ3 ----|l|-. `/---|l|-. `/---|l|-. `/---|l|--------|l|
  53                |o|  \/    |o|  \/    |o|  \/    |o|        |o|
  54      PIRQ2 ----|t|-./`----|t|-./`----|t|-./`----|t|--------|t|
  55                |1| /\     |2| /\     |3| /\     |4|        |5|
  56      PIRQ1 ----| |-  `----| |-  `----| |-  `----| |--------| |
  57                `-'        `-'        `-'        `-'        `-'
  58
  59 Every PCI card emits a PCI IRQ, which can be INTA, INTB, INTC or INTD:
  60
  61                                ,-.
  62                          INTD--| |
  63                                |S|
  64                          INTC--|l|
  65                                |o|
  66                          INTB--|t|
  67                                |x|
  68                          INTA--| |
  69                                `-'
  70
  71 These INTA-D PCI IRQs are always 'local to the card', their real meaning
  72 depends on which slot they are in. If you look at the daisy chaining diagram,
  73 a card in slot4, issuing INTA IRQ, it will end up as a signal on PIRQ4 of
  74 the PCI chipset. Most cards issue INTA, this creates optimal distribution
  75 between the PIRQ lines. (distributing IRQ sources properly is not a
  76 necessity, PCI IRQs can be shared at will, but it's a good for performance
  77 to have non shared interrupts). Slot5 should be used for videocards, they
  78 do not use interrupts normally, thus they are not daisy chained either.
  79
  80 so if you have your SCSI card (IRQ11) in Slot1, Tulip card (IRQ9) in
  81 Slot2, then you'll have to specify this pirq= line:
  82
  83         append="pirq=11,9"
  84
  85 the following script tries to figure out such a default pirq= line from
  86 your PCI configuration:
  87
  88         echo -n pirq=; echo `scanpci | grep T_L | cut -c56-` | sed 's/ /,/g'
  89
  90 note that this script wont work if you have skipped a few slots or if your
  91 board does not do default daisy-chaining. (or the IO-APIC has the PIRQ pins
  92 connected in some strange way). E.g. if in the above case you have your SCSI
  93 card (IRQ11) in Slot3, and have Slot1 empty:
  94
  95         append="pirq=0,9,11"
  96
  97 [value '0' is a generic 'placeholder', reserved for empty (or non-IRQ emitting)
  98 slots.]
  99
 100 Generally, it's always possible to find out the correct pirq= settings, just
 101 permute all IRQ numbers properly ... it will take some time though. An
 102 'incorrect' pirq line will cause the booting process to hang, or a device
 103 won't function properly (e.g. if it's inserted as a module).
 104
 105 If you have 2 PCI buses, then you can use up to 8 pirq values, although such
 106 boards tend to have a good configuration.
 107
 108 Be prepared that it might happen that you need some strange pirq line:
 109
 110         append="pirq=0,0,0,0,0,0,9,11"
 111
 112 Use smart trial-and-error techniques to find out the correct pirq line ...
 113
 114 Good luck and mail to linux-smp@vger.kernel.org or
 115 linux-kernel@vger.kernel.org if you have any problems that are not covered
 116 by this document.
 117
 118 -- mingo
 119