Міжпроцесорне переривання

Міжпроцесорне переривання (англ. inter-processor interrupt, IPI) — спеціальний тип переривання, за допомогою якого один процесор може надсилати спеціальні повідомлення іншим процесорам багатопроцесорної обчислювальної системи. Прикладами таких повідомлень або запитів можуть бути

• запит MMU на синхронізацію кешів (таких як TLB) на інших процесорах, у випадку, коли один з процесорів змінив відображення (англ. mapping) пам'яті;
• старт або зупинка процесорів або ядер.

Історія

Спеціальна версія M65MP операційної системи (OS/360) використовувала так зване «пряме керування» (англ. Direct Control feature) машини (IBM System/360), щоб згенерувати переривання у іншому процесорі. Більш формалізований інтерфейс у вигляді спеціальної інструкції SIGNAL PROCESSOR з'явився у (IBM System/370), і продовжує використовуватися у .

Архітектура x86

У IBM PC-сумісних комп'ютерах, що мають контролер переривань APIC, надсилання міжпроцесорних переривань часто здійснюється саме за допомогою APIC. Коли процесорові треба надіслати переривання до іншого процесора, вектор переривань і ідентифікатор LAPIC цільового процесора програмується у спеціальний регістр ICR (англ. Interrupt Command Register) «свого» контролера APIC. Після цього «свій» APIC надсилає повідомлення цільовому контролерові APIC, який викликає переривання потрібного процесора чи ядра.

Архітектура ARM

У сучасних процесорах архітектури ARM надсилання міжпроцесорних переривань здійснюється за допомогою контролера переривань . Зокрема, механізм IPI потрібен для запуску процесорних ядер: після початкового запуску системи команди виконує лише одне «основне» ядро (англ. primary core); всі інші ядра знаходяться у стані «чекання на переривання» (у цей стан ядро переводиться інструкцією WFI, англ. Wait For Interrupt). Для того, щоб запустити допоміжне ядро, у GIC треба запрограмувати початкову адресу виконання, а потім (теж за допомогою GIC) надіслати цільовому ядру програмно-генероване переривання (англ. Software Generated Interrupt, SGI).

Приклади використання у операційних системах

У багатопроцесорній системі під керуванням Microsoft Windows процесор може переривати інший процесор з наступних причин (на додачу до вже наведених вище):

1. запит на диспетчеризацію переривання (DISPATCH_LEVEL), що в підсумку запускає новий потік виконання;
2. точка зупину ^[en].

У Microsoft Windows міжпроцесорні переривання мають IRQL 29.

Див. також

• Переривання
• Опрацьовувач переривань
• ^[en] (NMI)

Джерела

1. (PDF) (англ.). IBM. June 1971. Архів оригіналу (PDF) за 2 квітня 2020. Процитовано 27 січня 2020.
2. (PDF) (англ.). IBM. March 1983. Архів оригіналу (PDF) за 29 вересня 2019. Процитовано 28 січня 2020.
3. . 4.0 (англ.). ARM. Архів оригіналу за 28 червня 2020. Процитовано 29 червня 2022.
4. Matt (28 квітня 2002). (англ.). Архів оригіналу за 14 жовтня 2019. Процитовано 6 грудня 2014.

Помилка цитування: Тег <ref> з назвою "Lnx", визначений у <references>, не використовується в попередньому тексті.