概述

LPI全称是Locality-specific Peripheral Interrupts（LPIs），GICv3有两种方式支持LPIs：

1）使用ITS把从设备发送的EventID转换成LPI INTID

2）直接转发LPI INTID到Redistributors（GICR_SETLPIR）

如果一个实现支持LPIs，则默认至少需要支持8192个LPIs，因此每一个LPI的配置和pending信息都是以table的形式保存在memory中（不是寄存器中），这些tables的基地址保存在Redistributors的寄存器中。（Arm建议在Redistributors中缓存部分tables来减少latency和memory traffic的目的）

下面两幅图分别是有ITS和没有ITS时实现LPIs的示意图：

LPI space

GICv>3中有一个全局的物理LPI space，可以被各个Redistributors共享。软件可以通过GICR_PROPBASER寄存器来设置这个全局的物理LPI space：

要注意的是物理LPI space的大小受限于GICD_TYPER.IDbits。

对于一个给定的Redistributor，如果支持物理LPIs，则LPI的配置和状态信息保存在memory的两个table中：

LPI Configuration tables
LPI Pending tables

其中LPI的优先级和enable位域在LPI的配置表中控制，LPI配置表的地址保存在GICR_PROPBASER寄存器中。（注意在GICR_CTLR.EnableLPIs == 1时，更新GICR_PROPBASER会导致异常）GICR_PROPBASER.IDBits用于设置ID空间，因此LPI配置表和LPI pending table的项目数也就确定了。

LPI的pending信息则保存在LPI pending table中，每个redistributor都有一个独立的pending table。LPI pending table的地址保存在GICR_PENDBASER寄存器中。

如果GICR_CTLR.EnableLPIs == 0，会在Redistributor接口上disable LPI，LPI也不会再变为pending，这点和SGI、PPI、SPI是有区别的。

GICv4中引入了虚拟LPI的配置和pending表，基地址分别保存在GICR_VPROPBASER和GICR_VPENDBASER寄存器中。虚拟LPI的enable则是由GICR_VPENDBASER.Valid来控制。

LPI配置表

GIC支持不同的Redistributors指向不同的LPI Configuration Table，GICR_TYPER.CommonLPIAff表示哪些Redistributor的GICR_PROPBASER需要有相同的值，也就是指向相同的LPI Configuration Table。

为了避免不可以预测的结果，软件必须在下面的情况下保证所有LPI Configuration table都是相同的：

任何一个Redistributor的GICR_CTLR.EnableLPIs从0设置为1
如果支持的是direct LPI，GICR_CTLR.EnableLPIs == 1的情况下，写入任何Redistributor的GICR_INVLPIR和GICR_INVALLR寄存器
如果支持ITS，ITS执行INV和INVALL命令

LPI Configuration Table保存的是LPI的配置信息，包括：

GICR_PROPBASER指定的4KB对齐的物理地址，这个地址是LPI Configuration Table的基地址
对于LPI N对应的table entry的地址是（base_address + （N-8192））

软件写入LPI Configuration Table以后，需要触发INV或INVALL命令（有ITS）或者写入寄存器GICR_INVALLR或GICR_INVLPIR（无ITS）来保证配置生效。

LPI配置项

LPI配置表是由若干个8bits的条目组成的，每一个LPI对应一个8bits的条目：

Caching

Redistributor可以caching LPI Configuration Table，但是需要遵循下面的规则：

可以有一个或者多个cache，cache的结构和大小由具体实现确定
一个LPI Configuration table条目可以在任何时间allocate到cache中
缓存的LPI Configuration Table条目不保证一直保留在cache中
缓存的LPI Configuration Table条目不保证和memory中的内容是一致的
LPI配置修改后，只有在执行invalidation操作后才能保证可见性

如果没有Redistributor的GICR_CTLR.EnableLPIs == 1，则GIC没有cached LPI Configuration Table条目。

LPI Pending Tables

软件使用GICR_PENDBASER寄存器控制LPI pending tables，这个寄存器存储了物理LPIs的LPI pending table的基地址。

每一个Redistributor维护的LPI Pending table是互相独立的，每一个LPI都有一个bit表示pending状态，0表示没有pending，1表示pending。

如果LPI Pending table的内容全是0的话（包括开始的1KB），就表示没有pending的LPIs。

LPI Pending table的最前面的1KB的内容是由实现决定的，并且这1KB的内容必须在初始化时保证都为0，否则会导致不可预测的结果。

在正常运行过程中，Redistributor负责维护LPI pending table，如果GICR_CTLR.EnableLPIs==1时，软件操作LPI pending table，结果是未知的。如果GICR_CTLR.EnableLPIs==0，在GICR_CTLR.RWP ==0之前写入LPI Pending table，也会导致不可预测的结果。

当GICR_CTLR.EnableLPIs变为1时，Redistributor必须要从LPI pending table中读取物理LPI的pending状态。如果GICR_PENDBASER.PTZ == 1，软件需要保证LPI Pending Table只包含0值，包括开始的1KB。在这种情况下硬件不需要再读取LPI pending table。

如果GICR_CTLR.EnableLPIs清0后，并且GICR_CTLR.RWP为0后，GIC不会再读写LPI Pending Table，所有caching的LPI Pending Table都会invalidated。但是清除GICR_CTLR.EnableLPIs不一定会导致LPI Pending Table更新到memory中。

对于虚拟LPI，当GICR_CTLR.EnableLPIs == 1 && GICR_VPENDBASER.Valid == 1，则Redistributor必须要从LPI Pending Table读取虚拟LPI的pending状态。