OpenHarmony喂狗源码解读之内核态源码原创精华

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发布于 2022-1-17 09:24

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@[toc](OpenHarmony3.1Beta喂狗内核源码解读

一、喂狗的芯片手册资料

1.概述

看门狗 WatchDog 用于系统异常情况下，一定时间内发出复位信号，以复位整个系统。系统提供 2 个 WatchDog 模块。

2.特点

WatchDog 具备以下特点：
内部具有一个 32bit 减法计数器。
支持超时时间间隔（即计数初值）可配置。
支持寄存器锁定，防止寄存器被误改。
支持超时中断产生。
支持复位信号产生。
支持调试模式

3.DG 寄存器概览

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具体详细的内核请查看附件芯片手册

二、内核态代码分析

1.定义喂狗IO地址

代码位置

device\hisilicon\hispark_taurus\sdk_linux\soc\src\interdrv\common\wtdg\arch\hi3516cv500\hi_wtdg_hal.h
#define HIWDT_BASE      0x12051000    /* define watchdog IO */

2.代码函数接口分析

设置超时函数代码

static void hidog_set_timeout(unsigned int nr)
{
    unsigned int cnt_0 = ~0x0;
    unsigned int cnt = cnt_0 / g_rate;  /* max cnt */
    unsigned long flags;

    osal_spin_lock_irqsave(&g_hidog_lock, &flags);

    if ((nr == 0) || (nr > cnt)) {
        cnt = ~0x0;
    } else {
        cnt = nr * g_rate;
    }
    /* unlock watchdog registers */
    hiwdt_writel(HIWDT_UNLOCK_VAL, HIWDT_LOCK);
    hiwdt_writel(cnt, HIWDT_LOAD);
    hiwdt_writel(cnt, HIWDT_VALUE);
    /* lock watchdog registers */
    hiwdt_writel(0, HIWDT_LOCK);
    osal_spin_unlock_irqrestore(&g_hidog_lock, &flags);
}

喂狗函数代码：

static void hidog_feed(void)
{
    unsigned long flags;

    /* read the RIS state of current wdg */
    unsigned int v = (unsigned int)hiwdt_readl(HIWDT_RIS);
    v &= 0x1; /* 0x1: get INT bit [1] */
    if (v == 0) { /* no INT on current wdg */
        return;
    }

    osal_spin_lock_irqsave(&g_hidog_lock, &flags);
    /* unlock watchdog registers */
    hiwdt_writel(HIWDT_UNLOCK_VAL, HIWDT_LOCK);
    /* clear watchdog */
    hiwdt_writel(0x00, HIWDT_INTCLR);
    /* lock watchdog registers */
    hiwdt_writel(0, HIWDT_LOCK);
    osal_spin_unlock_irqrestore(&g_hidog_lock, &flags);
}

喂狗开始函数

static void hidog_start(void)
{
    unsigned long flags;

    osal_spin_lock_irqsave(&g_hidog_lock, &flags);
    /* unlock watchdog registers */
    hiwdt_writel(HIWDT_UNLOCK_VAL, HIWDT_LOCK);
    hiwdt_writel(0x00, HIWDT_CTRL);     /* 0x00: disable watch dog reset signal and interrupt */
    hiwdt_writel(0x00, HIWDT_INTCLR);   /* 0x00: clear interrupt */
    hiwdt_writel(0x03, HIWDT_CTRL);     /* 0x03: enable watch dog reset signal and interrupt */
    /* lock watchdog registers */
    hiwdt_writel(0, HIWDT_LOCK);
    osal_spin_unlock_irqrestore(&g_hidog_lock, &flags);

    g_options = WDIOS_ENABLECARD;
}

内核接口函数

/* Kernel Interfaces */
static struct osal_fileops g_hidog_fops = {
    .unlocked_ioctl = hidog_ioctl,
    .open           = hidog_open,
    .release        = hidog_release,
};

hidog_open 是用户态句柄代码开始喂狗
hidog_release是用户态停止喂狗，设置喂狗超时时间，并喂一次狗；
hidog_ioctl是设置喂狗参数，获取喂狗参数或者喂狗的函数接口；

寄存器的读写

g_wtdg_reg_base = (volatile void *)osal_ioremap(HIWDT_BASE, 0x1000); /* 0x1000: watch dog reg length */
#define hiwdt_io_address(x) ((uintptr_t)g_wtdg_reg_base + (x) - HIWDT_BASE)

#define hiwdt_readl(x)       osal_readl(hiwdt_io_address(hiwdt_reg(x)))
#define hiwdt_writel(v, x)   osal_writel(v, hiwdt_io_address(hiwdt_reg(x)))

寄存器的读写是寄存器的物理地址通过ioremap转换成虚拟内存地址再进行读写的，程序退出需要对ioremap的地址进行iounmap。

watchdog_init函数中创建字符设备接口和接口函数进行注册

g_hidog_miscdev = osal_createdev("watchdog");
g_hidog_miscdev->minor = WATCHDOG_MINOR;
    g_hidog_miscdev->fops = &g_hidog_fops;
    if (osal_registerdevice(g_hidog_miscdev) != 0) {

内核线程喂狗

 dog = osal_kthread_create(hidog_deamon, NULL, "hidog");

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喂狗模块watchdog_init初始化之后开始喂狗，先有内核喂狗，内核是慢喂狗 30.01s喂一次狗；而用户态(watchdog_service 10 2)接管喂狗是重新设置的了超时时间12s，快于内核的喂狗时间，只要用户态设置的时间超过30s那么用户态停止喂狗，将继续有内核态喂狗。