关于MSI和MSI-X

1. 什么是MSI

MSI全称Message Signaled Interrupt。
当设备向一个特殊地址写入时，会向CPU产生一个中断，即也MSI中断。
MSI能力最初在PCI 2.2里定义，在PCI 3.0里被强化，使得每个中断都可以单独控制。
PCI 3.0还引入了MSI-X能力，相比MSI，每个设备可以支持更多的中断，并且可以独立配置。

设备可以同时支持MSI和MSI-X，但同一时刻只能使能其中一种。

2. 为什么使用MSI

与传统引脚中断相比，有三个方面的优势。
基于引脚的PCI中断经常在几个设备间共享，内核必须调用与该中断相关的每一个中断处理函数，降低了效率。MSI不是共享的，所以不存在这个问题。
当设备向内存写入数据，然后发起引脚中断时，有可能在CPU收到中断时，数据还未到达内存（在PCI-PCI桥后的设备更有可能如此）。为了保证数据已达 内存，中断处理程序必须轮询产生该中断的设备的一个寄存器，PCI事务保序规则会确保所有数据到达内存后，寄存器才会返回值。
使用MSI时，产生中断的写不能越过数据写，因而避免了这个问题。当中断产生时，驱动可以确信所有数据已经到达内存。

PCI的每个功能设备只支持一个基于引脚的中断，驱动常常需要查询设备来确定发生的事件，降低了中断处理的效率。通过MSI，一个设备可以支持多个中断，这样可以为不同的使用不同的中断。比如：

1. 给不常发生的事件（如错误）指定独立的中断，这样驱动可以正常中断路径进行更有效的处理。

2. 给网卡的每个报文队列或者存储控制器的每个端口分配中断。

MSI(Message Signaled Interrupt)是PCI2.2提出的新的中断处理形式，即，有中断产生时在系统特定内存地址写入中断数据已通知CPU一个中断。该种方式脱离了中断引脚（PIN）带来的数目限制，并且延迟小、效率高。MSI的扩展MSI-X在3.0里定义，相较MSI，MSI-X支持更多的消息数量（2048）以及独立的消息地址。MSI支持32个消息，一个MSI地址。

PCI支持两种中断，INTx和MSI。疑义相对析：

1) 基于引脚的PCI中断往往被多个设备所共享，内核需要判断并调用相应的中断处理函数，这样效率就比较低。MSI不存在共享问题。中断共享的时候，中断触发以后，由于Linux并不知道是哪个设备产生的，所以要一一调用对应的ISR（interrupt service routines)来确定。

2) 当设备向内存写入数据，然后发起引脚中断时，有可能在CPU收到中断时，数据还未到达内存（在PCI-PCI桥后的设备更有可能如此）。为了保证数据已达 内存，中断处理程序必须轮询产生该中断的设备的一个寄存器，PCI事务保序规则会确保所有数据到达内存后，寄存器才会返回值。使用MSI时，产生中断的写不能越过数据写，因而避免了这个问题。当中断产生时，驱动可以确信所有数据已经到达内存。

3) 对于多功能PCI设备而言，每一个功能最多只有一个中断引脚。设备驱动程序必须查询设备产生的具体事件，势必降低中断处理速度。而一个设备可以支持最多32个MSI中断，每个中断有其特定功能，譬如，一些一场情况和错误处理有其单独的中断能让驱动程序处理如数据收发中断更有效。

内核选项为：CONFIG_PCI_MSI

dmesg | grep -i msi-x