6. DMA channel interrupt와 moderation을 raw status부터 읽는다

CHAPTER 06

6. DMA channel interrupt와 moderation을 raw status부터 읽는다

MAC common interrupt, DMA channel normal/abnormal interrupt, MTL과 safety status를 분리하고 ISR에서 무엇을 ack·mask한 뒤 어느 NAPI instance를 schedule하는지 queue별로 추적합니다.

raw와 masked

raw status가 set돼도 mask가 꺼져 CPU IRQ는 오지 않을 수 있습니다. 반대로 shared line은 다른 source 때문에 handler가 실행될 수 있습니다.

ack semantics

W1C status는 읽은 snapshot을 기준으로 필요한 bit만 clear합니다. read-modify-write가 다른 event를 잃게 만들 수 있습니다.

moderation

frame count/timer, RX watchdog와 NAPI를 조합해 IRQ rate를 줄입니다. latency와 throughput tradeoff를 숫자로 봅니다.

queue별 IRQ

여러 channel이 vector를 공유하거나 각각 vector를 가질 수 있습니다. `/proc/interrupts` 한 줄을 queue 하나로 단정하지 않습니다.

레지스터와 관측값을 함께 읽는 표

항목	소유 블록	설정 또는 의미	정상 증거	실패 해석
DMA_CH_STATUS	DMA channel	normal/abnormal summary와 source	traffic과 source bit 일치	stale/W1C 처리 오류
DMA_CH_INT_EN	DMA channel	RX/TX/error mask	운용 policy와 일치	status 있으나 IRQ 없음
MAC_INT_STATUS/EN	MAC	PMT, LPI, timestamp, PCS	DMA와 별도 해석	공통 IRQ source 혼동
RX watchdog/coalescing	DMA/MAC	timer/count threshold	IRQ/packet 비율이 설정과 대응	너무 큰 latency 또는 IRQ storm
IRQ controller mapping	GIC/APIC/PLIC	hwirq→virq→CPU	affinity와 counter 증가	controller 전달 경계
NAPI state	Linux	scheduled/disabled와 IRQ mask	schedule 뒤 mask, complete 뒤 unmask	lost interrupt race

증상에서 첫 실패 경계를 찾는 표

관측 증상	직전 통과 증거	우선 확인	반증 시험	판정
DMA status 있음, CPU IRQ 0	device completion 확인	mask와 interrupt controller route	INT_EN과 hwirq pending 비교	device mask 또는 controller
IRQ storm, packet 적음	IRQ route 정상	W1C ack와 abnormal source	status snapshot/clear trace	ack 또는 persistent fault
IRQ 1회 후 정지	첫 NAPI 실행	complete/unmask 순서	IRQ mask와 ring pending 동시 capture	lost interrupt race
latency spike	packet loss 없음	coalescing timer/budget	moderation 0과 단계별 비교	정책 지연
한 queue만 IRQ 없음	다른 channel 정상	queue-vector mapping	channel status와 vector affinity 대조	per-channel 설정
shared IRQ에서 오인	handler 실행 확인	실제 status source	각 block raw status 저장	다른 source가 IRQ를 발생

그림 1. 6. DMA channel interrupt와 moderation을 raw status부터 읽는다의 실행 순서왼쪽에서 오른쪽으로 실제 소유권과 관찰 지점이 이동합니다.

01 DMA completion

02 raw status

03 mask/summary

04 GIC/APIC/PLIC

05 ISR snapshot+ack

06 IRQ mask

07 NAPI schedule

08 poll complete

09 unmask

실제 검증 절차

순서	실행	남길 증거	판정 목적
1	queue별 raw status, enable과 Linux IRQ 번호 표를 만듭니다.	channel→hwirq→virq ledger	번호 공간 연결
2	ISR 진입 때 raw/masked/ack 값을 한 번에 기록합니다.	W1C 전 snapshot	source 보존
3	packet rate를 올리며 IRQ/packet 비율과 p99 latency를 측정합니다.	moderation curve	정책 조정 근거
4	NAPI complete 직전 ring pending과 IRQ mask를 저장합니다.	race window 증거	lost event 검증

주의W1C status를 디버거로 반복 읽고 쓰면 실제 handler의 ack 순서를 바꿀 수 있습니다. 안전한 snapshot helper를 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.

6. DMA channel interrupt와 moderation을 raw status부터 읽는다