5. MSI/MSI-X table에서 LAPIC vector까지 message를 해석한다

CHAPTER 05

5. MSI/MSI-X table에서 LAPIC vector까지 message를 해석한다

PCI capability의 enable, multiple message, MSI-X table/PBA, message address/data와 mask를 읽고 destination APIC ID, delivery mode와 vector를 Linux irqdomain mapping까지 연결합니다.

MSI

config capability에 message address/data를 저장하며 여러 vector encoding은 capability에 따라 제한됩니다.

MSI-X

BAR의 table entry마다 address/data/vector control이 있고 PBA가 pending을 보존합니다.

message write

장치가 특정 address/data memory write를 발행하는 것이 interrupt입니다.

ordering

device completion data와 MSI write ordering은 장치/bus 계약에 따라 handler visibility에 영향을 줍니다.

레지스터·번호·소유권 대조

항목	소유자	값의 의미	정상 증거	오류 해석
MSI control	PCI config	enable, 64-bit, multiple messages	할당 vector 수와 일치	capability programming
MSI address/data	PCI config	destination/vector/delivery	Linux vector와 target 일치	wrong APIC target
MSI-X table	BAR memory	entry address/data/mask	사용 entry unmasked	table BAR/offset 오류
MSI-X PBA	BAR memory	masked pending	unmask 후 전달	pending 고정
device status/mask	device	queue completion과 source enable	vector와 queue mapping 일치	message 자체 미발생

실패 경계 판정

증상	직전 통과	우선 확인	반증 시험	판정
device completion, MSI write 없음	queue status set	device interrupt enable/table mask	poll mode와 table readback	device source
MSI write, LAPIC IRR 없음	bus analyzer/IOMMU 확인	address/data/remapper	self MSI 또는 remap fault	message routing
한 vector만 동작	MSI enable	multi-message encoding/queue map	vector별 table/capability 비교	vector programming
MSI-X unmask 후 storm	PBA pending	device status ack	mask 상태에서 source clear	장치 원인
affinity 후 wrong CPU	vector 동작	table message update/remap	message data와 vector_cfg 비교	migration update

그림 1. 5. MSI/MSI-X table에서 LAPIC vector까지 message를 해석한다의 실행 순서왼쪽에서 오른쪽으로 실제 소유권과 관찰 지점이 이동합니다.

01 device status

02 interrupt enable

03 MSI/MSI-X message

04 PCIe memory write

05 interrupt remapper optional

06 LAPIC IRR

07 IDT vector

08 driver handler

실제 검증 절차

순서	실행	남길 증거	판정 목적
1	capability와 table entry를 raw/decoded로 저장합니다.	vector별 message	programming 확인
2	queue→MSI-X entry→virq→CPU/vector를 연결합니다.	vector ledger	mapping 검증
3	mask/PBA/unmask 시나리오로 pending 보존을 시험합니다.	PBA lifecycle	table 동작
4	affinity 이동 중 message와 count를 capture합니다.	target 전환	loss/duplicate 검증

주의MSI-X table은 device BAR에 있으며 일반 RAM처럼 cacheable mapping하면 안 됩니다. kernel MMIO accessor와 ordering을 사용합니다.

공개적으로 다시 확인할 수 있는 자료

공개되지 않은 vendor register나 integration별 offset을 추측해서 채우지 않았습니다. 아래 제조사 자료, architecture 문서와 Linux v6.18.37 원본에서 다시 확인할 수 있는 범위만 사용했습니다.

5. MSI/MSI-X table에서 LAPIC vector까지 message를 해석한다