PCIe有三种中断,分别为INTx中断，MSI中断，MSI-X中断，其中INTx是可选的，MSI/MSI-X是必须实现的。
MSI， message signal interrupt, 是PCI设备通过写一个特定消息到特定地址，从而触发一个CPU中断。特定消息指的是PCIe总线中的Memory Write TLP, 特定地址一般存放在MSI capability中。

1、 MSI-X Capabiliity结构
MSI-X中断机制提出目的是扩展PCIe设备使用的中断向量个数（次要），同时解决MSI中断要求使用中断向量必须保持连续的问题（主要）。
https://cloud.tencent.com/developer/article/1661649

MSI和MSI-X的规格对比：

MSI	MSI-X
中断向量数： 32	2048
中断号约束： 必须连续	可以随意分配
MSI信息存放： capability寄存器	MSI-X Table(BAR空间)

总之，PCIe设备在提交MSI中断请求时，都是向MSI/MSI-X Capability结构中的Message Address的地址写Message Data数据，从而组成一个存储器写TLP，向处理器提交中断请求。

Capability ID:记载MSI-X Capability结构的ID号，其值为0x11
Message Control: 存放当前PCIe设备使用MSI-x机制进行中断请求的状态和控制信息。

MSI-x enable，控制MSI-x的中断使能 ;
Function Mask，是中断请求的全局Mask位，如果该位为1，该设备所有的中断请求都将被屏蔽；如果该位为0，则由Per Vector Mask位，决定是否屏蔽相应的中断请求。Per Vector Mask位在MSI-X Table中定义;
Table Size， 存放MSI-X table的大小
Table BIR：BAR Indicator Register。该字段存放MSI-X Table所在的位置，PCIe总线规范规定MSI-X Table存放在设备的BAR空间中。该字段表示设备使用BAR0 ~ 5寄存器中的哪个空间存放MSI-X table。
Table Offset: 存放MSI-X Table在相应BAR空间中的偏移。
PBA(Pending Bit Array) BIR： 存放Pending Table在PCIe设备的哪个BAR空间中。在通常情况下，Pending Table和MSI-X Table存放在PCIe设备的同一个BAR空间中。
PBA Offset： 该字段存放Pending Table在相应BAR空间中的偏移。

2、 MSI Table
MSI-X Table存放该设备使用的所有“Message Address”和“Message Data”！
MSI-X Table由多个Entry组成，其中每个Entry与一个中断请求相对应，每个Entry中存在四个参数：

Msg Addr：当MSI-X Enable位有效时，该字段存放MSI-X存储器写事务的目的地址低32位，该双字的31：2位有效，系统软件可读可写。

Msg Upper Addr：当MSI-X Enable位有效时，该字段存放MSI-X存储器写事务的目的地址高32位。

Msg Data：存放MSI-X中断报文使用的数据。

Vector Control：该字段可读可写，该字段只有第0位（Per Vector Mask）位有效，其他未保留，该位在复位时为0，为1时，PCIe设备不能使用该Entry提交中断请求，与MSI机制中的Mask位类似。

3、 如何查找
每个PCI逻辑设备都有自己的配置空间，里面存储了一些基本信息，生产商，IRQ中断号，还有就是定义了mem空间和io空间的起始地址和大小。
通过Table BIR和Table offset知道了MSI-Xtable在哪一个bar中以及在bar中的偏移，就可以找到对应的MSI-X table。

PCIe设备配置空间：

4、 如何使用MSI-x中断
传统中断在系统初始化扫描PCI bus tree时就已自动为设备分配好中断号, 但是如果设备需要使用MSI，驱动需要进行一些额外的配置。
当前linux内核提供pci_alloc_irq_vectors来进行MSI/MSI-X capablity的初始化配置以及中断号分配。

int pci_alloc_irq_vectors(struct pci_dev *dev, unsigned int min_vecs,
                unsigned int max_vecs, unsigned int flags);

函数的返回值为该PCI设备分配的中断向量个数。
min_vecs是设备对中断向量数目的最小要求，如果小于该值，会返回错误。
max_vecs是期望分配的中断向量最大个数。
flags用于区分设备和驱动能够使用的中断类型，一般有4种：

#define PCI_IRQ_LEGACY		(1 << 0) /* Allow legacy interrupts */
#define PCI_IRQ_MSI		(1 << 1) /* Allow MSI interrupts */
#define PCI_IRQ_MSIX		(1 << 2) /* Allow MSI-X interrupts */
#define PCI_IRQ_ALL_TYPES   (PCI_IRQ_LEGACY | PCI_IRQ_MSI | PCI_IRQ_MSIX)

与之对应的是释放中断资源的函数pci_free_irq_vectors(), 需要在设备remove时调用：

void pci_free_irq_vectors(struct pci_dev *dev);

此外，linux还提供了pci_irq_vector()用于获取IRQ number.

int pci_irq_vector(struct pci_dev *dev, unsigned int nr);

参考链接：https://cloud.tencent.com/developer/article/1661649
参考链接：https://www.it610.com/article/1297014612327211008.htm