APIC

APIC (англ. Advanced Programmable Interrupt Controller) — улучшенный программируемый контроллер прерываний. Он был добавлен в процессоре Pentium.

Описание

APIC использовался в многоядерных/многопроцессорных системах, начиная с Intel Pentium (ядро P54). Начиная с этого процессора, каждый следующий снабжался интегрированным Local APIC-ом.

Преимущества расширенного контроллера прерываний:

• возможность реализации межпроцессорных прерываний — сигналов от одного процессора другому
• поддержка до 256 входов IRQ, в отличие от 15 на классической IBM PC
• крайне быстрый доступ к регистрам текущего приоритета прерывания и подтверждения прерывания. Контроллер прерываний, совместимый с IBM PC, исполнялся как устройство шины ISA с очень медленным доступом к его регистрам (порт 0x20).

APIC поддерживался в ОС Windows, начиная с Windows NT 4.0.

В настоящий момент наблюдается тенденция к отказу от IO APIC, как и проводников IRQ, и переходу на Message Signaled Interrupts.

APIC состоит из двух модулей: англ. local APIC и англ. IO APIC:

• LOCAL APIC — располагается в ядре процессора, если система многоядерная - в каждом ядре.
• I/O APIC — контроллер, расположенный на системной плате, обычно как часть микросхем обрамления процессора (например, микросхема Intel 82489DX).

Проводники IRQ от устройств подсоединены к IO APIC. Для общения local APIС и IO APIC, а также local APIC различных ядер друг с другом, используется передняя (frontside) шина многопроцессорной системы, также используемая для соединения процессоров и контроллера памяти. Варианты использования передней шины для общения APIC между собой — отдельные проводники, или же специальные типы транзакций — менялись от поколения к поколению процессоров Pentium и Core.

Необходимость в новом контроллере, способном заменить программируемый контроллер прерываний (PIC), возникла с появлением следующих проблем:

• Появление многоядерных систем, требующих распределения прерываний по ядрам.
• Резкий рост числа подключенных устройств, превышающее количество свободных IRQ процессора.
• Скорость передачи данных устройств, превышающая скорость работы PIC.

Современные IOAPIC поддерживают 24 прерывания, хотя стандарт предусматривает поддержку большего числа устройств.

Расширенный контроллер прерываний впервые начал применяться на двухпроцессорных системных платах, из-за более сложной обработки прерываний от различных устройств (не совсем очевидно, какой из процессоров должен реагировать на прерывание). Затем расширенный контроллер прерываний начал использоваться и на однопроцессорных системах — устройствам становится доступно большее число прерываний (24 вместо 16), плюс, несколько плат расширения могут разделять между собой общее прерывание.

См. также

• Контроллер прерываний

Литература

• Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual (в пяти томах):
  • [download.intel.com/design/processor/manuals/253668.pdf Том 3A. System Programming Guide. CHAPTER 10 ADVANCED PROGRAMMABLE INTERRUPT CONTROLLER (APIC)] (англ.)

Ссылки

• Н.Ю. Ершова, А.В. Соловьев. [www.intuit.ru/department/hardware/csorg/13/2.html 13. Лекция: Организация обмена в вычислительной системе] (рус.). Организация вычислительных систем. Интернет-университет информационных технологий. Проверено 10 октября 2010. [www.webcitation.org/65NoU36mn Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012].
• [www.evilbitz.com/2006/12/08/interrupts-and-interrupt-controllers/ Interrupts and Interrupt-Controllers]

Отрывок, характеризующий APIC

– Власть ваша! – сказал Дрон печально.
– Эй, Дрон, оставь! – повторил Алпатыч, вынимая руку из за пазухи и торжественным жестом указывая ею на пол под ноги Дрона. – Я не то, что тебя насквозь, я под тобой на три аршина все насквозь вижу, – сказал он, вглядываясь в пол под ноги Дрона.
Дрон смутился, бегло взглянул на Алпатыча и опять опустил глаза.
– Ты вздор то оставь и народу скажи, чтобы собирались из домов идти в Москву и готовили подводы завтра к утру под княжнин обоз, да сам на сходку не ходи. Слышишь?
Дрон вдруг упал в ноги.
– Яков Алпатыч, уволь! Возьми от меня ключи, уволь ради Христа.
– Оставь! – сказал Алпатыч строго. – Под тобой насквозь на три аршина вижу, – повторил он, зная, что его мастерство ходить за пчелами, знание того, когда сеять овес, и то, что он двадцать лет умел угодить старому князю, давно приобрели ему славу колдуна и что способность видеть на три аршина под человеком приписывается колдунам.
Дрон встал и хотел что то сказать, но Алпатыч перебил его:
– Что вы это вздумали? А?.. Что ж вы думаете? А?
– Что мне с народом делать? – сказал Дрон. – Взбуровило совсем. Я и то им говорю…
– То то говорю, – сказал Алпатыч. – Пьют? – коротко спросил он.
– Весь взбуровился, Яков Алпатыч: другую бочку привезли.
– Так ты слушай. Я к исправнику поеду, а ты народу повести, и чтоб они это бросили, и чтоб подводы были.
– Слушаю, – отвечал Дрон.
Больше Яков Алпатыч не настаивал. Он долго управлял народом и знал, что главное средство для того, чтобы люди повиновались, состоит в том, чтобы не показывать им сомнения в том, что они могут не повиноваться. Добившись от Дрона покорного «слушаю с», Яков Алпатыч удовлетворился этим, хотя он не только сомневался, но почти был уверен в том, что подводы без помощи воинской команды не будут доставлены.
И действительно, к вечеру подводы не были собраны. На деревне у кабака была опять сходка, и на сходке положено было угнать лошадей в лес и не выдавать подвод. Ничего не говоря об этом княжне, Алпатыч велел сложить с пришедших из Лысых Гор свою собственную кладь и приготовить этих лошадей под кареты княжны, а сам поехал к начальству.

Х
После похорон отца княжна Марья заперлась в своей комнате и никого не впускала к себе. К двери подошла девушка сказать, что Алпатыч пришел спросить приказания об отъезде. (Это было еще до разговора Алпатыча с Дроном.) Княжна Марья приподнялась с дивана, на котором она лежала, и сквозь затворенную дверь проговорила, что она никуда и никогда не поедет и просит, чтобы ее оставили в покое.
Окна комнаты, в которой лежала княжна Марья, были на запад. Она лежала на диване лицом к стене и, перебирая пальцами пуговицы на кожаной подушке, видела только эту подушку, и неясные мысли ее были сосредоточены на одном: она думала о невозвратимости смерти и о той своей душевной мерзости, которой она не знала до сих пор и которая выказалась во время болезни ее отца. Она хотела, но не смела молиться, не смела в том душевном состоянии, в котором она находилась, обращаться к богу. Она долго лежала в этом положении.
Солнце зашло на другую сторону дома и косыми вечерними лучами в открытые окна осветило комнату и часть сафьянной подушки, на которую смотрела княжна Марья. Ход мыслей ее вдруг приостановился. Она бессознательно приподнялась, оправила волоса, встала и подошла к окну, невольно вдыхая в себя прохладу ясного, но ветреного вечера.