IRQ沖突硬件無(wú)法使用

故障現(xiàn)象

在為一臺(tái)組裝計(jì)算機(jī)安裝Windows系統(tǒng)并正常安裝硬件驅(qū)動(dòng)后，使用USB無(wú)線網(wǎng)卡可以正常上網(wǎng)，在USB接口插入手機(jī)，并為手機(jī)啟用USB模式，無(wú)線網(wǎng)卡出現(xiàn)斷線現(xiàn)象。通過(guò)查看設(shè)備管理，發(fā)現(xiàn)原來(lái)無(wú)線網(wǎng)卡和手機(jī)出現(xiàn)硬件沖突，在手機(jī)插入其他幾個(gè)USB接口后，無(wú)線網(wǎng)卡仍然無(wú)法恢復(fù)正常。用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊“我的電腦”依次選擇“管理→設(shè)備管理器”，在界面中發(fā)現(xiàn)有硬件出現(xiàn)黃色的“?”。

圖1 8259A控制器

故障分析

在本操作中，硬件驅(qū)動(dòng)程序安裝正確，但在插入手機(jī)后，手機(jī)USB模式占用了原有本屬于USB無(wú)線網(wǎng)卡的中斷請(qǐng)求（IRQ）線路、直接存儲(chǔ)器（DMA）通道和輸入/輸出（I/O）端口及內(nèi)存地址等計(jì)算機(jī)資源，當(dāng)將相同的系統(tǒng)資源分配給兩個(gè)或多個(gè)硬件設(shè)備時(shí)，就會(huì)在硬件之間發(fā)生資源沖突，造成導(dǎo)致USB無(wú)線網(wǎng)卡無(wú)法正常上網(wǎng)。

IRQ家族

所謂 IRQ（Interrupt Request）意為中斷請(qǐng)求，是硬件設(shè)備向CPU發(fā)送一個(gè)中斷請(qǐng)求，以獲得CPU的服務(wù)響應(yīng)。在早期使用的計(jì)算機(jī)中，是由一個(gè)中斷控制器8259或8259A的芯片來(lái)控制操作系統(tǒng)中每個(gè)硬件的IRQ值，共有16組IRQ，因芯片本身需“橋接”使用一組IRQ，實(shí)際上只有15組IRQ可供硬件使用。這15組IRQ，在BIOS中通常都有自己所對(duì)應(yīng)的硬件設(shè)備，每一種類型的硬件設(shè)備原則上都會(huì)有一個(gè)不同的IRQ。正常情況下，CPU是處于不間斷的工作狀態(tài)，而當(dāng)某一個(gè)硬件設(shè)備開始或結(jié)束收發(fā)數(shù)據(jù)，需要CPU處理數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)，便使用其IRQ對(duì)CPU送出中斷請(qǐng)求訊號(hào)，CPU會(huì)暫停當(dāng)前工作，先行處理這個(gè)硬件響應(yīng)，這便是中斷請(qǐng)求的作用。根據(jù)日常使用要求和使用習(xí)慣，很多IRQ均固定使用，只有部分會(huì)閑置。

硬件設(shè)備的IRQ信號(hào)由中斷控制器8259或8259A的INT引腳輸入到CPU的INT引腳去申請(qǐng)，這是一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)（如圖1）。

圖2 級(jí)聯(lián)的8259A控制器

圖3 設(shè)備管理器中的設(shè)備IRQ

16個(gè)IRQ是用2個(gè)8259或8259A通過(guò)級(jí)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)的（如圖2）。

通常，CPU會(huì)依據(jù)IRQ優(yōu)先級(jí)來(lái)決定響應(yīng)，這16組IRQ，IRQ0優(yōu)先級(jí)別最高，IRQ15優(yōu)先級(jí)別最低。其優(yōu)先級(jí)由主控制器和從控制器配合形成，將主控制器上定義為IRQ0-IRQ7，將從控制器上的IRQ0-IRQ7定義為IRQ8-IRQ15。

IRQ的分配

從Windows 95操作系統(tǒng)開始，Windows操作系統(tǒng)開始應(yīng)用“即插即用”（PNP）技術(shù)，計(jì)算機(jī)所有IRQ、DMA通道和I/O端口等系統(tǒng)資源都被操作系統(tǒng)接管，并由Windows操作系統(tǒng)根據(jù)硬件情況進(jìn)行自動(dòng)分配。在較早的Windows操作系統(tǒng)或較早的計(jì)算機(jī)主板上，由于IRQ資源數(shù)量有限，因此很多設(shè)備往往會(huì)共用一個(gè)IRQ，由Windows操作系統(tǒng)的智能分配，一般都能正常工作。

在操作系統(tǒng)中，IRQ是由ACPI（高級(jí)配置和電源接口）或APIC（高級(jí)可編程中斷控制器）來(lái)控制的。ACPI模式為較早的控制模式，最多只能提 供 16個(gè) IRQ，APIC卻 可以提供更多的IRQ，APIC是利用裝置擴(kuò)充組合用來(lái)驅(qū)動(dòng)Interrupt控制器，每個(gè)CPU都擁有各自的APIC，目前在Intel系列的CPU中均包含了APIC系統(tǒng)，系統(tǒng)中可擁有8個(gè)APIC，由它們收集來(lái)自各類硬件設(shè)備的Interrupt信號(hào)，每個(gè)APIC有自己專有的IRQ號(hào)碼。目前主流的單核CPU支持24個(gè)以上輸入，多核CPU則擁有上百個(gè)IRQ。

使用APIC功能，必須選用Windows 2000以后的操作系統(tǒng)并且主板支持APIC模式。

IRQ沖突

PNP技術(shù)也存在一定的缺點(diǎn)，即如果不能認(rèn)出新安裝的設(shè)備，那么自動(dòng)分配中斷時(shí)就會(huì)產(chǎn)生沖突，特別是在組裝計(jì)算機(jī)中體現(xiàn)尤為明顯，一般為PCI網(wǎng)卡、顯卡和ISA設(shè)備設(shè)備會(huì)產(chǎn)生IRQ沖突。正常USB設(shè)備不存在IRQ沖突的問(wèn)題，因?yàn)樗鼤?huì)單獨(dú)使用自己的保留中斷，因此不會(huì)與PCI或ISA設(shè)備去搶奪有限的IRQ資源。而當(dāng)今這個(gè)信息時(shí)代，新的硬件設(shè)備層出不窮，很多設(shè)備功能相似，這就導(dǎo)致Windows操作系統(tǒng)不能及時(shí)正確檢測(cè)出新設(shè)備，IRQ沖突也就不可避免。

故障排除

確保沖突硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)安裝正確。

1.啟動(dòng)APIC模式

進(jìn)入CMOS模式，選擇Advanced CMOS Features，修改APIC Mode為“Enabled”。

2.更換插槽

如果仍出現(xiàn)IRQ沖突，可將沖突的硬件更換其他插槽以避開IRQ沖突，采取這種方法時(shí)，需要用戶掌握主板CMOS默認(rèn)狀態(tài)下的IRQ資源分配情況，然后在此基礎(chǔ)上調(diào)整板卡的位置，從而避開IRQ沖突。

3.查看沖突設(shè)備的IRQ中斷號(hào)

第一種方法：鼠標(biāo)右鍵單擊“我的電腦”，選擇“設(shè)備管理器”，在“查看”菜單欄中，點(diǎn)選“依類型排序資源”，在主界面可以看到“中斷請(qǐng)求（IRQ）”，就可以看到IRQ的使用情況了（如圖3）。

第二種方法：在操作系統(tǒng)“開始”菜單中，依次展開選擇“所有程序→附件→系統(tǒng)工具”或在“運(yùn)行”對(duì)話框中直接輸入“msinfo32”。

在“系統(tǒng)屬性”的“設(shè)備管理器”選項(xiàng)卡上，雙擊沖突設(shè)備，然后在“資源”選項(xiàng)卡上，查看“沖突的設(shè)備列表”，確定哪些資源設(shè)置與該設(shè)備沖突。

4.禁用沖突硬件

如果發(fā)生沖突的設(shè)備已不再需要，可以將其禁用，以解決硬件沖突問(wèn)題。如果禁用即插即用設(shè)備，那么，其他設(shè)備可自動(dòng)獲取這些設(shè)備的資源。如果禁用的設(shè)備不是即插即用型，那么必須從“設(shè)備管理”的硬件列表中刪除此設(shè)備，然后將它從計(jì)算機(jī)中取出以釋放所占用的資源。在“系統(tǒng)屬性”的“設(shè)備管理器”選項(xiàng)卡上，雙擊要禁用的設(shè)備。在“資源”選項(xiàng)卡上，如果能發(fā)現(xiàn)“手工設(shè)置配置”按鈕，則表明該設(shè)備能夠“即插即用”。

5.手動(dòng)分配IRQ

進(jìn)入CMOS在PnP／PCI Configurations（即插即用與PCI參數(shù)設(shè)置）中將“Resources Controlled By”中設(shè)置為“Manual”，然后對(duì)檢測(cè)到的硬件的IRQ進(jìn)行重新分配指定后故障排除。

6.提高沖突硬件的IRQ優(yōu)先值

在故障仍無(wú)法排除時(shí)，可以提高沖突硬件的IRQ優(yōu)先值。運(yùn)行注冊(cè)表編輯器regedit32，找到注冊(cè)表中的HKEY_LOCAL_MACHINESystemCurrentControlSetControlPriorityControl位置。建立一個(gè)名為IRQ*Priority（其中“*”是具體的IRQ中斷號(hào)）的DWORD雙字節(jié)值，然后把它的值設(shè)為5。例如，系統(tǒng)CMOS實(shí)時(shí)鐘的IRQ中斷號(hào)是9，建立的鍵名就是IRQ9Priority，重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)之后，沖突的硬件IRQ的優(yōu)先值就會(huì)提高。

故障解決

筆者遇到的故障問(wèn)題，手機(jī)連接計(jì)算機(jī)后導(dǎo)致無(wú)線網(wǎng)卡中斷，剛開始懷疑是驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題，對(duì)主板驅(qū)動(dòng)和無(wú)線網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了升級(jí)和重新安裝，操作系統(tǒng)重啟后問(wèn)題未得到解決。后又懷疑可能是USB接口供電不足造成的故障，在“設(shè)備管理器”中“USB Root Hub”的“電源管理”選項(xiàng)卡中，去掉“允許計(jì)算機(jī)關(guān)閉這個(gè)設(shè)備以節(jié)約電源”前的勾選和通過(guò)BIOS設(shè)置對(duì)USB的供電電壓進(jìn)行了調(diào)整，問(wèn)題仍未得到解決。后通過(guò)“設(shè)備管理器”才發(fā)現(xiàn)是IRQ沖突所致，進(jìn)入CMOS模式，選擇Advanced CMOS Features，修改APIC Mode為“Enabled”，保存后重啟，進(jìn)入操作系統(tǒng)后重新安裝了無(wú)線網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)，問(wèn)題得到解決。