Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developers Manual Volume 3A, System Programming Guide, Part 1

Vol. 3A ix
CONTENTS
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7.11.6.5 Guidelines for Scheduling Threads on Logical Processors Sharing
Execution Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-55
7.11.6.6 Eliminate Execution-Based Timing Loops. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-55
7.11.6.7 Place Locks and Semaphores in Aligned, 128-Byte Blocks of Memory. . . . . . . . . . .7-56
CHAPTER 8
ADVANCED PROGRAMMABLE INTERRUPT CONTROLLER (APIC)
8.1 LOCAL AND I/O APIC OVERVIEW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1
8.2 SYSTEM BUS VS. APIC BUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-5
8.3 THE INTEL
®
82489DX EXTERNAL APIC, THE APIC, AND THE XAPIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-5
8.4 LOCAL APIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-6
8.4.1 The Local APIC Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-6
8.4.2 Presence of the Local APIC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-9
8.4.3 Enabling or Disabling the Local APIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-10
8.4.4 Local APIC Status and Location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-11
8.4.5 Relocating the Local APIC Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-11
8.4.6 Local APIC ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-12
8.4.7 Local APIC State. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-13
8.4.7.1 Local APIC State After Power-Up or Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-13
8.4.7.2 Local APIC State After It Has Been Software Disabled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-13
8.4.7.3 Local APIC State After an INIT Reset (“Wait-for-SIPI” State) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-14
8.4.7.4 Local APIC State After It Receives an INIT-Deassert IPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-14
8.4.8 Local APIC Version Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-14
8.5 HANDLING LOCAL INTERRUPTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-15
8.5.1 Local Vector Table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-15
8.5.2 Valid Interrupt Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-19
8.5.3 Error Handling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-20
8.5.4 APIC Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-21
8.5.5 Local Interrupt Acceptance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-23
8.6 ISSUING INTERPROCESSOR INTERRUPTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-23
8.6.1 Interrupt Command Register (ICR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-23
8.6.2 Determining IPI Destination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-29
8.6.2.1 Physical Destination Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-30
8.6.2.2 Logical Destination Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-30
8.6.2.3 Broadcast/Self Delivery Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-32
8.6.2.4 Lowest Priority Delivery Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-33
8.6.3 IPI Delivery and Acceptance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-34
8.7 SYSTEM AND APIC BUS ARBITRATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-34
8.8 HANDLING INTERRUPTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-35
8.8.1 Interrupt Handling with the Pentium 4 and Intel Xeon Processors . . . . . . . . . . . . . . . . .8-35
8.8.2 Interrupt Handling with the P6 Family and Pentium Processors . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-36
8.8.3 Interrupt, Task, and Processor Priority. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-38
8.8.3.1 Task and Processor Priorities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-39
8.8.4 Interrupt Acceptance for Fixed Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-40
8.8.5 Signaling Interrupt Servicing Completion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-42
8.8.6 Task Priority in IA-32e Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-42
8.8.6.1 Interaction of Task Priorities between CR8 and APIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-43
8.9 SPURIOUS INTERRUPT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-44
8.10 APIC BUS MESSAGE PASSING MECHANISM AND PROTOCOL (P6 FAMILY,
PENTIUM PROCESSORS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-45
8.10.1 Bus Message Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-46
8.11 MESSAGE SIGNALLED INTERRUPTS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-46