Implement mmap( ) in driver

其實實作mmap很簡單, 只要先知道幾個structure:task_struct, mm_struct, vm_area_struct. 然後想想mmap應該會做些什麼事情.
首先, 要map一個file必須先打開一個file, 然後想把某一段在這個device可控管的memory給user用到, 要填page table的對應, 其實只要知道user的virtual address, 及要被map的physical address, size就可以做到 ; 而這也就是remap_pfn_range()所做的事.
然而physical address 要怎麼得到呢?
這就要看要被map給user的memory是怎麼得來的, 而且這一段實體位置也必須是連續的, 所以當memory是不連續的時候就不能用remap_pfn_range()了.
kmalloc, get_free_page要到的都是連續的logical address, 所以可以用virt_to_phys來轉換拿到physical address. 而vmalloc則不適用.
IO的話, 其實在driver知道要access的實體位置, 所以也是用這個function時做就可以了.
例子 :
我有一個character device, 掌管4kbtyes的資料, 要給user去寫.
struct simple_dev{
unsigned int* data;
struct cdev scdev;
};
我在initialize的時候跟kernel要memory:
SimpleDevs[0].data = kmalloc(4096, GFP_KERNEL);
memset(SimpleDevs[0].data, 0, 4096);
然後open的時候, 把simple_dev填到file的private data:
dev = container_of(inode->i_cdev, struct simple_dev, scdev);
filp->private_data = dev;
mmap時, 就可以從file descriptor拿到device的data了, 把physical address轉換出來當remap_pfn_range的參數, 就可以map給user了:
dev = filp->private_data;
vma->vm_pgoff = (virt_to_phys(dev->data)) >> PAGE_SHIFT;

if (remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_pgoff,
vma->vm_end - vma->vm_start,
vma->vm_page_prot))
return -EAGAIN;

vma->vm_private_data = filp->private_data;
vma->vm_ops = &simple_remap_vm_ops;
simple_vma_open(vma);

Delete carriage return characters

Linux Commando: Delete Windows/DOS carriage return characters from text files

in vim,
%s/\r//cg
also work.

Setting up Linux on ARM platform

1. booting from tftp
a. install atftp, configure conf.d/atftp(Root mode = 777)
b. setting uboot.
bootcmd = tftpboot 0x7fc0 uImage ; bootm

2. NFSRoot
a. download full_cramfs from ARM office website
http://www.arm.com/products/os/linux_download.html
b. mount -t cramfs -o loop "filename" /mnt
c. copy "bin, dev, etc, lib, root, sbin, usr, var" to ARMRoot
d. creating "home, proc, opt, sys, tmp"
e. configure nfs server
/etc/exports: /home/armroot 192.169.77.0/24(rw, no_root_sqush, subtree_check)
f. setting uboot.
bootargs = root=/dev/nfs rw,iocharset=cp950 nfsroot=serverip:/home/armroot ip=localip(can be dhcp)
mem=128M console=ttyAMA0

3. developing driver
a. download kernel source and patch from above website.
b. build it.

P.S.
rebuild linux kernel --
http://www.arm.com/support/faqdev/14409.html

Gentoo linux on PS3

想用來練習parallel programming及研究SPUFS,
灌的方式非常簡單, 這都要感謝已經很多人的努力 (這些人真的很厲害ㄋㄟ) :^.^
http://overlays.gentoo.org/proj/cell

由於office的螢幕還沒來, 所以要先灌完在拿過去; 又由於office只有DHCP, DHCP下不能設兩個ip...
Darling就在local.start裡面設定我要的static ip就解決沒螢幕連進去的問題哩!!
local.start是開機程序裡最後執行的檔案~~~

灌的過程中也學習到原來有很多分支gentoo portage......叫做Overlay..

安裝Cell的SDK(multi-core acceleration)

toolchain都包成rpm形式 (有binary也有source):
http://www.bsc.es/projects/deepcomputing/linuxoncell/

而在 alphawork中經過認證下載的.iso裡面主要是example跟寫好的一些library
http://www-128.ibm.com/developerworks/power/cell/pkgdownloads.html

linux直立螢幕該怎麼設定

分成兩個部份:
1.xorg
看driver有沒有支援。nvidia有支援，所以很好設，可以man nv得到說明。
2.console
設定framebuffer，kernel要編，nvidia的是nvidiafb。
在menu.lst上設定成
kernel /boot/vmlinuz root=/dev/hda2 video=nvidiafb:1280x1024 fbcon=rotate:3
解析度目前設定不成功，但rotate有成功。

Deadlock的問題

面試很愛的問題之ㄧ~
之前都不會回答 , 實在是沒什麼感覺 :P

直到前幾天, 我可愛的minix 一值hang在某各位置, 看assembly發現它schedule到idle,
這表示qeueue裡面沒有東西可以跑了, 表示大家都跑去睡覺了........表示Deadlock了!!

pg->tty->pg(睡覺中).....tty也去睡覺....然後deadlock....

performance update

100000 times fork(241):
15.68 1.00 7.93
15.41 1.35 7.78
15.51 1.06 8.08
15.63 1.16 7.95
15.75 1.33 7.85
==============================
重新安裝minix,全部重測
(3.1.2a):
fork:
10.26 real 0.11 user 8.38 sys 33.45 0.43 27.63
10.30 real 0.20 user 8.40 sys 33.40 0.46 27.70
10.28 real 0.13 user 8.53 sys 33.46 0.53 27.66
10.30 real 0.13 user 8.56 sys 33.28 0.75 26.96
10.31 real 0.13 user 8.45 sys 33.28 0.48 27.98
10.30 real 0.15 user 8.28 sys
10.31 real 0.13 user 8.48 sys
matrix:
33.43 real 33.33 user 0.10 sys
33.41 real 33.40 user 0.01 sys
33.66 real 33.60 user 0.06 sys
33.65 real 33.61 user 0.03 sys
(v170 3.1.2ar0):
fork:
11.33 real 0.26 user 8.81 sys 38.46 0.83 31.26
11.31 real 0.21 user 9.00 sys 38.61 0.68 31.21
11.28 real 0.26 user 8.86 sys 38.36 0.68 30.98
11.28 real 0.18 user 9.13 sys 38.40 0.95 31.11
11.31 real 0.16 user 8.98 sys 38.40 0.63 31.56
matrix:
33.58 real 33.55 user 0.03 sys
33.56 real 33.55 user 0.01 sys
33.56 real 33.53 user 0.03 sys
(v182 3.1.2ar1)
fork:
12.73 real 0.45 user 10.36 sys 42.40 1.61 34.31
12.73 real 0.40 user 10.18 sys 42.41 1.31 34.31
12.75 real 0.36 user 10.25 sys 42.45 1.75 34.35
12.75 real 0.40 user 10.33 sys 42.46 1.26 35.40
12.76 real 0.38 user 10.18 sys 42.51 1.13 34.75
matrix
33.35 real 33.35
33.36 33.36
33.41 33.41
(nophys 3.1.2ar2) (nophys 3.1.2ar216)
fork: 100000 times:
4.63 real 0.30 user 2.48 sys
4.65 real 0.30 user 2.30 sys
4.66 real 0.26 user 2.45 sys
4.56 real 0.33 user 2.28 sys
4.65 real 0.30 user 2.06 sys
matrix
33.86 real 33.75 user 0.11 sys
33.86 real 33.81 user 0.05 sys
33.86 real 33.76 user 0.10 sys

==========================================================
今天發現wbinvd跟page內部的cache disable在我的程式中都是不必要的存在><"
拿掉wbinvd(release/3.1.2ar88 ,把大部分copy都交給pg做....)
30000 times fork()
real user sys
4.91 0.36 2.51
5.00 0.40 2.60
4.90 0.25 2.75
4.91 0.38 2.38
4.93 0.25 2.56
matrix
real user sys
33.35 33.18 0.15
33.43 33.36 0.06
33.45 33.40 0.05
33.51 33.26 025

===================================================
30000 times fork
pager+MM server:
1:17.76 5.81 41.81

matrix
36.03 34.03 1.96

svn上版本好亂...><"

svn://server170/test170 -->沒有page, 只有把mm移出來的stable版本
svn://server170/test174 version 182-->有page 的stable版本
svn://server170/test174 version 192-->加了linear copy 的stable版本, 但stack加大仍會爛的版本

matrix execution time

256x256 matrix multiplication run 1 times
MM server+ pager:(release/3.1.2ar12)
real usr sys
3.66 3.36 0.30
3.66 3.36 0.30
3.66 3.36 0.30
3.68 3.36 0.28
MM server:(release/3.1.2ar11)
real usr sys
3.36 3.35 0.01
3.36 3.35 0.01
3.36 3.35 0.01
3.38 3.36 0.01
original:(release/3.1.2a)
real usr sys
3.40 3.38 0.01
3.38 3.38 0.00
3.36 3.36 0.01
3.38 3.38 0.00
256x256 matrix multiplication run 10 times
MM server+ pager:(release/3.1.2ar12)
real usr sys
33.58 33.50 0.08
33.61 33.50 0.11
33.66 33.55 0.08
33.70 33.60 0.10
33.73 33.63 0.08
33.85 33.75 0.08
33.85 33.75 0.08
33.85 33.75 0.08
33.85 33.75 0.10

MM server:(release/3.1.2ar11)
real usr sys
33.46 33.45 0.00
33.48 33.48 0.00
33.53 33.51 0.01
33.56 33.56 0.00
33.60 33.56 0.03
33.61 33.61 0.00
33.65 33.63 0.01
33.66 33.66 0.00
33.70 33.65 0.01

original:(release/3.1.2a)
real usr sys
33.46 33.45 0.00
33.46 33.46 0.00
33.50 33.50 0.00
33.51 33.50 0.01
33.53 33.51 0.01

如何設定minix 3的環境

1. install all binary packge
1)insert the minix cd
2)enter 'packman'
3)choose what u want to install
2.setup net
1)create and edit /etc/rc.net
2)write down "ifconfig ...." directly in rc.net
3)or it will setup dhcp automaticallyss
3.recompile minix image
1)cd /usr/src/tools
2)enter 'make' can tell u options it has
3)u can change image in boot monitor by type 'image=boot/image/...'
4)then boot
4.how to setup openssh
1)/usr/local/etc/rc.d/sshd start

提升performace的方式 Jan.05

1. 利用page table entry內的global bit, 此需cr4的PGE被enable, 但minix 的assembler不認得cr4

2. 用memory mapping 方式更改page entry的值

3. 用 hardware-support的task switch 方式(TSS)

測試結果 Jan.05

original version(release/3.1.2a) :
real user sys
100000 31.16 0.53 26.20
10000 3.13 0.06 2.73
30000 9.33 0.18 7.90

only add a new server(release/3.1.2ar11) :
30000 1:09.33 5.63 41.86
1:09.26 6.31 41.63
1:09.30 6.08 41.10

a new server & a new pager(release/3.1.2ar12) :
30000 8:54.26 10.16 7:16.05
8:54.06 10.70 7:15.75
8:53.95 9.45 7:15.91

(改sys_abscopy -> phys_memcpy)
7:33.26 10.01 4:51.21
(改memset-> pg_memset)
5:26.25 10.06 3:02.61
5:26.31 9.96 3:03.48

日誌 Jan. 3 4 about minix 3

lib/ansi :
clock- determine the processor time used
在userspace叫times ,會先送給PM, 在送到kernel ,最後由clock task接手

posix定了一些標準 ：在 lib/posix內
getpriority ,times都是

開完機後還在跑的程式：
idle
clock
system
kernel
pm
fs
rs
mem
log
tty
ds
init
/bin/pci
/bin/floppy
/bin/at_wini
/sbin/is
/sbin/cmos
getty*4

系統時間：
主機板上有一元件存系統時間，可透過BIOS取得資訊，吃主機板上電池的電維持。
在minix 3 上，每60分之一秒一個tick，定義為HZ
每次counter數到0，即產生一個tick，好像是IRQ 0，由Interrupt handler處理，minix 3 上由
clock task處理，clock task有一個global variable --- realtime 每次tick來都加1，因此realtime實際上就是開機的時間。
當每次call time()這個system call時，實際上是去跟PM要時間，而PM內部存的時間是以boottime+uptime/HZ回傳。
Minix 3在開完機後，會up cmos driver(早期稱cmos意指bios)，cmos driver 起來之後會去要系統時間，並且去設定PM裡boottime的值。

相關command的source code在以下位置：
commands/ibm/readclock.c
commands/simple/date

日誌 Jan. 2

以前都沒有寫紀錄的習慣，但是實在是太容易忘了，所以還是記下來吧！！
目前stable的版本是 svn://server/branch/minix3v4 @ 174

1. 針對開機的問題，把/etc/rc裡的 Futrther initialization那欄都 mark 掉
越多程式 bug就越多
2.針對很多程式會在j位址 0x672fc4 page fault，解決方式為map給每個程式8M

如此一來，可順利的開完機並使用基本指令:P

接下來做分析，再者就是自動增大stack的大小
如要有malloc功能可能需要改到compiler
===分析===
1.先了解minix 3 有什麼方式可以拿出時間
2.參考rhealstone benchmark先拿出花在context switch的時間

minix 3 的 scripts

/usr/etc/rc:開啟開機的某些services,如random及 network drivers...
只要放在/usr/local/etc/rc.d/下的script開機都會執行. ex: sshd