PB173 - Ovladače jádra - Linux
VIII.
Jiří Slabý
ITI, Fakulta Informatiky
16. 11. 2010
J. Slabý (ITI)
PB173/01
16. 11. 2010      1 /1
Přerušení
LDD3 kap. 7 a 10
• Práce s časem
• Pozdržení vykonávání kódu (spánek)
• Časovače
• Odložené vykonání kódu
• Přerušení HW
• Změny v kontextu přerušení
• Zámky
• Alokace
J. Slabý (ITI) PB173/01 16.11.2010 2/1
Pozdržení vykonávání
Čekání na událost trvající pevně danou dobu O Spánek
• Zapojení plánovače
• Rozlišení: 1-10 ms (podle hodnoty hz - jiffies) O Busy-waiting
Smyčka
• Rozlišení: ns
API
• linux/delay.h
• ad 1. ssleep, msleep
• ad 2. mdelay, udelay, ndelay
V jádře lze čekat jen omezenou dobu
J. Slabý (ITI) PB173/01 16.11.2010 3/1
Časovače
• Documentation/timers/*
• Činnost v nastavených časech (i periodicky)
• Kontext přerušení (nelze spát)
• /proc/timer_iist (jen nová jádra)
2 druhy
O Obyčejné
• Fungují na každé architektuře
• Založené na jiffies
• Rozlišení: 1-10 ms
O High-res
• Jen pro vybrané architektury
» Ve valné většině kódu není třeba
• Rozlišení: ns
J. Slabý (ITI) PB173/01 16.11.2010 4/1
Obyčejné časovače
API
• linux/timer.h, struct timer_list
• DEFINE_TIMERS, setup_timerD
• mod.timer (=del_timer+add_timer)
• del_timer_sync
static void my.fun (unsigned long data); static DEFINE.TIMER( my.timer , my.fun, 0, 30); static void my.fun (unsigned long data)
{
my.timer. data *= 2;
mod-timer(&my_timer,  jiffies + msecs.to.jiffies (data)) ;
}
mod-timer(&my_timer,  jiffies + msecs.to.j if f ies (1 00)) ; del_timer_sync(&my_timer) ;
Úkol: Každou vteřinu, kdy je modul v systému, vypsat hz a jiffies
J. Slabý (ITI)
PB173/01
16. 11. 2010 5/1
Odložené vykonání kódu
Při potřebě vykonat kód, který nelze vykonat teď
• Držím zámek, jsem v přerušení, ...
• Nespecifikuje se pevně daný moment (na rozdíl od časovačů) 2 druhy
O Workqueue O Tasklet Rozdíly « Rychlost zavolání
• Kontext zavolání
• Množství kódu (tj. rychlost vykonání)
J. Slabý (ITI)
PB173/01
16. 11. 2010 6/1
Workqueue
a Speciální proces volající funkce ve frontě
• Lze spát
a Spustí se, až se plánovač rozhodne
API
• linux/workqueue.h, struct work.struct
a Definice funkce (práce): declare_works, init_workd a Globální proces:
• Zařazení do fronty: schedule_work, cancel.work.sync
a Vlastní proces:
• Vytvoření procesu: create.workqueue, destroy_workqueue a Zařazení do fronty: queue-work, cancel.work.sync
a Delayed (zavolej nejdřív za ...): *_deiayed_work
Úkol: nahrát modul ieee80211 (request jnodule). Nelze volat přímo v moduie_init a je nutný i vlastní proces
J. Slabý (ITI)
PB173/01
16. 11. 2010
7/1
Tasklet
• Běží v kontextu přerušení (jako časovače)
• Nelze spát
a Musí být rychlý
• Spustí se po příštím přerušení
API
• linux/interrupt.h, struct tasklet_struct
• Definice funkce (taskletu): declare_tasklets, taskiet_initD
• Zařazení do fronty: tasklet_schedule, tasklet.kill
Úkol: vytvořit tasklet, spustit a vypsat function trace (dump_stack)
J. Slabý (ITI)
PB173/01
16. 11. 2010 8/1
Přerušení HW
• HW informuje o změně stavu
• Časovač tiknul, přišel paket, přečten blok z disku, ...
• CPU přeruší chod programu/jádra a zavolá jádro
• Priority přerušení
• OS musí obsloužit přerušení
• Zjistí zdroj a zavolá odpovídající ovladač (jeho obsluhu přerušení)
• Přerušeni je identifikováno číslem (IRQ)
• Vynuluje přerušení na řadiči přerušení
Nutná podpora HW (CPU, řadiče, sběrnice, zařízení)
J. Slabý (ITI)
PB173/01
16. 11. 2010 9/1
Přerušení v Linuxu
• 1inux/interrupt.h
• request_irq, free_irq
• Flags: hlavně irqf_shared
• Návratová hodnota z obsluhy: irq_none, irq_handled
• /proc/interrupts
static irqreturn.t my.handler( int irq , void *data) { /* data == my.data */
return my.device.raised.interrupt ? IRQ-HANDLED : IRQ.NONE;
}
static int my.probe( struct pci.dev *pdev, ...)
{
/* enable device etc. */ my.data = kmalloc (...) ;
ret = request.irq (pdev->irq , my.handler, IRQF.SHARED,  "my", my.data);
}
Úkol: vytvořte obsluhu pro Combo (zatím vracejte irq_handled)
J. Slabý (ITI)
PB173/01
16. 11. 2010
10/1
Kontext přerušení
Změny
• Zámky
a Třeba používat *_irqf lags varianty
• Jinak by mohlo dojít k deadlocku
• Alokace
• gfp_atomic
• A tedy nevelké alokace
• Kód
• Rychlý, krátký
16. 11. 2010 11/1
Úkol
Práce s přerušením (součást domácího) O Vytvořit pojmenování (makra) pro registry O Spustit 100 ms periodický časovač (pro každé Combo zařízení)
• Vyvolat z Comba přerušení 0x1000 (registr 0x60) O Navázat se v probe na přerušení (request_irq) O Povolit v Combu přerušení 0x1000 (registr 0x44) O Implementovat obsluhu
• Přečíst stav (registr 0x40), vypsat stav - limitované
• Nenula: odsouhlasit přerušení (registr 0x64), vrátit irq_handled » Jinak: vrátit irq_none
Offset	Len	R/W	Contents	Meaning
0x0040	4B	R	bitmap	Raised interrupts
0x0044	4B	R/W	bitmap	Enabled interrupts
0x0060	4B	W	bitmap	Raise interrupts
0x0064	4B	W	bitmap	Acknowledge interrupts
Tabulka: Specifikace baru 0 (pokračování z minula)
J. Slabý (ITI)
PB173/01
16. 11. 2010
12/1