2022年01月21日 情報科学類 オペレーティングシステム II 筑波大学 システム情報系 新城 靖 <yas@cs.tsukuba.ac.jp>
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/dev
以下のファイルをアクセスする。
$ df /
Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on
/dev/sda2 232431456 13088380 207345736 6% /
$ ls -l /dev/sda2
brw-r----- 1 root disk 8, 2 Jan 24 12:00 /dev/sda2
$
ls -l で見ると、ブロック型は、b
、文字型は、c
で始まる。メ
ジャー番号は、デバイスの種類、マイナー番号は、同じ種類で、細かい違い
(上の例では、パーティション)等を意味する。
メジャー番号は、静的に決めうちにすることもあるが、
alloc_chrdev_region() を呼び、動的に割り当てられることもできる。
使われているメジャー番号は、/proc/devices
に現れる。
/dev/ の下にあるブロック型と文字型のファイルは、mknod コマンド (make
node) で作ることができる。
# mknod b /dev/ファイル名 メジャー番号 マイナー番号
# mknod c /dev/ファイル名 メジャー番号 マイナー番号
最近の
Linux では、起動時に自動的に mknod が行われるので、手で mknod コマンド
を打つ必要性はあまりない。
struct file_operations my_fops = { .... }; struct cdev *my_cdevp = cdev_alloc(); my_cdev->ops = &my_fops; my_cdev->owner = THIS_MODULE;
struct file_operations my_fops = { .... }; struct cdev my_cdev ; cdev_init(&my_cdev,&my_fops); cdev_add(&my_cdev,num, count)register_chrdev() という関数で登録することもできる。以前はこの方法が主。
int register_chrdev(unsigned int major, const char *name, struct file_operations *fops);cdev_device_add() でも良い。device_add() すると、/sys の sysfs からもアクセス可能になる。
linux-5.15.12/fs/char_dev.c 537: int cdev_device_add(struct cdev *cdev, struct device *dev) 538: { ... 544: rc = cdev_add(cdev, dev->devt, 1); ... 549: rc = device_add(dev); .. 553: return rc; 554: }
linux-5.15.12/include/linux/fs.h 2071: struct file_operations { 2072: struct module *owner; 2073: loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int); 2074: ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *); 2075: ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *); 2076: ssize_t (*read_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *); 2077: ssize_t (*write_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *); 2078: int (*iopoll)(struct kiocb *kiocb, bool spin); 2079: int (*iterate) (struct file *, struct dir_context *); 2080: int (*iterate_shared) (struct file *, struct dir_context *); 2081: __poll_t (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *); 2082: long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long); 2083: long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long); 2084: int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *); 2085: unsigned long mmap_supported_flags; 2086: int (*open) (struct inode *, struct file *); 2087: int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id); 2088: int (*release) (struct inode *, struct file *); 2089: int (*fsync) (struct file *, loff_t, loff_t, int datasync); 2090: int (*fasync) (int, struct file *, int); 2091: int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *); 2092: ssize_t (*sendpage) (struct file *, struct page *, int, size_t, loff_t *, int); 2093: unsigned long (*get_unmapped_area)(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long); 2094: int (*check_flags)(int); 2095: int (*flock) (struct file *, int, struct file_lock *); 2096: ssize_t (*splice_write)(struct pipe_inode_info *, struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int); 2097: ssize_t (*splice_read)(struct file *, loff_t *, struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int); 2098: int (*setlease)(struct file *, long, struct file_lock **, void **); 2099: long (*fallocate)(struct file *file, int mode, loff_t offset, 2100: loff_t len); 2101: void (*show_fdinfo)(struct seq_file *m, struct file *f); 2102: #ifndef CONFIG_MMU 2103: unsigned (*mmap_capabilities)(struct file *); 2104: #endif 2105: ssize_t (*copy_file_range)(struct file *, loff_t, struct file *, 2106: loff_t, size_t, unsigned int); 2107: loff_t (*remap_file_range)(struct file *file_in, loff_t pos_in, 2108: struct file *file_out, loff_t pos_out, 2109: loff_t len, unsigned int remap_flags); 2110: int (*fadvise)(struct file *, loff_t, loff_t, int); 2111: } __randomize_layout;主な手続きの意味
デバイス・ファイルでは、open() 等で自分のメジャー番号とマイナー番号を取 り出すために使われることがある。
int fd1 = open("file1"); int fd2 = open("file1");ファイル名 "file1" で表現されるファイルの inode 構造体は、1 個でも、 file 構造体は、2 個割り当てられる。
例
int ioctl(int d, int request, ...);
# hwclock --show
Fri Jan 14 20:38:37 2022 -0.834124 seconds
# date
Fri Jan 14 20:38:38 JST 2022
#
1: 2: /* 3: ~yas/syspro/time/rtc-read-time.c -- Read CMOS Realtime Clock in Linux 4: Created on: 2011/01/28 17:12:36 5: */ 6: 7: 8: #include <sys/types.h> /* open() */ 9: #include <sys/stat.h> /* open() */ 10: #include <fcntl.h> /* open() */ 11: #include <sys/ioctl.h> /* ioctl() */ 12: #include <unistd.h> /* close() */ 13: #include <stdio.h> /* printf() */ 14: #include <stdlib.h> /* exit() */ 15: #include <linux/rtc.h> /* RTC_RD_TIME */ 16: 17: #define RTC_DEVICE_FILE "/dev/rtc" 18: 19: main() 20: { 21: int fd; 22: struct rtc_time t1 ; 23: if( (fd = open( RTC_DEVICE_FILE, O_RDONLY ))< 0 ) 24: { 25: perror("open"); 26: exit( 1 ); 27: } 28: if( ioctl( fd, RTC_RD_TIME, &t1 ) < 0 ) 29: { 30: perror("ioctl(RTC_RD_TIME)"); 31: exit( 2 ); 32: } 33: printf("%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n", 34: t1.tm_year+1900, t1.tm_mon+1, t1.tm_mday, 35: t1.tm_hour, t1.tm_min, t1.tm_sec ); 36: close( fd ); 37: }
$ ls -l /dev/rtc
lrwxrwxrwx 1 root root 4 Oct 26 09:53 /dev/rtc -> rtc0
$ ls -l /dev/rtc0
crw------- 1 root root 252, 0 Oct 26 09:53 /dev/rtc0
$ ls -lL /dev/rtc
crw------- 1 root root 252, 0 Oct 26 09:53 /dev/rtc
$
$ make rtc-read-time
cc rtc-read-time.c -o rtc-read-time
$ su
Password:
# ./rtc-read-time
2022-01-14 11:54:19
# ./rtc-read-time ; hwclock --show; date
2022-01-14 11:54:21
Fri Jan 14 20:54:22 2022 -0.833925 seconds
Fri Jan 14 20:54:22 JST 2022
# ./rtc-read-time ; hwclock --show; date
2022-01-14 11:54:23
Fri Jan 14 20:54:24 2022 -0.454304 seconds
Fri Jan 14 20:54:24 JST 2022
#
RTC_RD_TIME を含めて、/dev/rtc に対する ioctl() では、次のようなコマン
ドが使える。詳しくは、man rtc を参照。
コマンド | 説明 |
---|---|
RTC_RD_TIME | RTCのTODを読む(read) |
RTC_SET_TIME | RTCのTODに値をセットする |
RTC_ALM_READ,RTC_ALM_SET | RTCのalarmを読む/セットする |
RTC_IRQP_READ | alarmによる定期的な割り込みの(periodic interrupt)の周波数を読む/セットする |
RTC_AIE_ON, RTC_AIE_OFF | alarmの割り込みを許可する/禁止する |
RTC_UIE_ON, RTC_UIE_OFF | clockの更新後との割り込みを許可する/禁止する |
RTC_PIE_ON, RTC_PIE_OFF | 定期的な割り込みを許可する/禁止する |
RTC_EPOCH_READ, RTC_EPOCH_SET | RTCのepoch (起点となる年月日) を読む/書く |
linux-5.15.12/include/linux/types.h 13: typedef u32 __kernel_dev_t; ... 16: typedef __kernel_dev_t dev_t; linux-5.15.12/include/linux/kdev_t.h 7: #define MINORBITS 20 8: #define MINORMASK ((1U << MINORBITS) - 1) 9: 10: #define MAJOR(dev) ((unsigned int) ((dev) >> MINORBITS)) 11: #define MINOR(dev) ((unsigned int) ((dev) & MINORMASK)) 12: #define MKDEV(ma,mi) (((ma) << MINORBITS) | (mi)) linux-5.15.12/drivers/rtc/dev.c 19: static dev_t rtc_devt; linux-5.15.12/drivers/rtc/dev.c 459: static const struct file_operations rtc_dev_fops = { 460: .owner = THIS_MODULE, 461: .llseek = no_llseek, 462: .read = rtc_dev_read, 463: .poll = rtc_dev_poll, 464: .unlocked_ioctl = rtc_dev_ioctl, 465: #ifdef CONFIG_COMPAT 466: .compat_ioctl = rtc_dev_compat_ioctl, 467: #endif 468: .open = rtc_dev_open, 469: .release = rtc_dev_release, 470: .fasync = rtc_dev_fasync, 471: }; linux-5.15.12/drivers/rtc/dev.c 496: void __init rtc_dev_init(void) 497: { ... 500: err = alloc_chrdev_region(&rtc_devt, 0, RTC_DEV_MAX, "rtc"); 503: } linux-5.15.12/drivers/rtc/class.c 376: int __devm_rtc_register_device(struct module *owner, struct rtc_device *rtc) 377: { ... 397: rtc_dev_prepare(rtc); 398: 399: err = cdev_device_add(&rtc->char_dev, &rtc->dev); ... 419: } linux-5.15.12/drivers/rtc/dev.c 475: void rtc_dev_prepare(struct rtc_device *rtc) 476: { ... 485: rtc->dev.devt = MKDEV(MAJOR(rtc_devt), rtc->id); ... 492: cdev_init(&rtc->char_dev, &rtc_dev_fops); 493: rtc->char_dev.owner = rtc->owner; 494: }
linux-5.15.12/drivers/rtc/dev.c 23: static int rtc_dev_open(struct inode *inode, struct file *file) 24: { 25: struct rtc_device *rtc = container_of(inode->i_cdev, 26: struct rtc_device, char_dev); 27: 28: if (test_and_set_bit_lock(RTC_DEV_BUSY, &rtc->flags)) 29: return -EBUSY; 30: 31: file->private_data = rtc; ... 37: return 0; 38: }
&rtc->flags
の
RTC_DEV_BUSY
ビットをテストする。
それがセットされていれば、
どれかのプロセスにより open("/dev/rtc",) がされていて、
close() はされていない状態である。
その場合は、EBUSY というエラーにして open() が失敗する。
&rtc->flags
の
RTC_DEV_BUSY
ビットは、
test_and_set の結果、自動的にセットされる。
linux-5.15.12/drivers/rtc/dev.c 437: static int rtc_dev_release(struct inode *inode, struct file *file) 438: { 439: struct rtc_device *rtc = file->private_data; ... 455: clear_bit_unlock(RTC_DEV_BUSY, &rtc->flags); 456: return 0; 457: }rtc_dev_open() でセットした変数
&rtc->flags
の
RTC_DEV_BUSY ビットは、close() システム・コールで呼ばれる
rtc_dev_release() ( struct file_operations rtc_fops の.release) で、ク
リアされる。
linux-5.15.12/drivers/rtc/dev.c 203: static long rtc_dev_ioctl(struct file *file, 204: unsigned int cmd, unsigned long arg) 205: { 206: int err = 0; 207: struct rtc_device *rtc = file->private_data; 208: const struct rtc_class_ops *ops = rtc->ops; 209: struct rtc_time tm; ... 254: switch (cmd) { ... 255: case RTC_ALM_READ: ... 266: case RTC_ALM_SET: ... 318: case RTC_RD_TIME: ... 321: err = rtc_read_time(rtc, &tm); 322: if (err < 0) 323: return err; 324: 325: if (copy_to_user(uarg, &tm, sizeof(tm))) 326: err = -EFAULT; 327: return err; 328: 329: case RTC_SET_TIME: ... 332: if (copy_from_user(&tm, uarg, sizeof(tm))) 333: return -EFAULT; 334: 335: return rtc_set_time(rtc, &tm); 336: 395: } ... 400: }
カーネル空間とユーザ空間でデータをコピーする時には、次のような特殊な関 数を使う必要がある。
unsigned long copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
unsigned long copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
これらの関数は、コピーの途中でページフォールトが発生した時にもうまくコ ピーできる(ページインの処理でプロセスがスリープすることがある)。また、 引数の番地が有効かどうかをチェックする。
Linux x86 アーキテクチャでは、カーネル空間とユーザ空間が一部重なってい ることがある。この場合、カーネルでmemcpy() を使ったり、直接ポインタを操 作してもユーザ空間がアクセスできてしまうが、それは誤りである。
linux-5.15.12/drivers/rtc/interface.c 110: int rtc_read_time(struct rtc_device *rtc, struct rtc_time *tm) 111: { ... 118: err = __rtc_read_time(rtc, tm); ... 123: } 84: static int __rtc_read_time(struct rtc_device *rtc, struct rtc_time *tm) 85: { 86: int err; ... 93: memset(tm, 0, sizeof(struct rtc_time)); 94: err = rtc->ops->read_time(rtc->dev.parent, tm); ... 101: rtc_add_offset(rtc, tm); ... 103: err = rtc_valid_tm(tm); 107: return err; 108: } linux-5.15.12/drivers/rtc/rtc-cmos.c 562: static const struct rtc_class_ops cmos_rtc_ops = { 563: .read_time = cmos_read_time, 564: .set_time = cmos_set_time, 565: .read_alarm = cmos_read_alarm, 566: .set_alarm = cmos_set_alarm, 567: .proc = cmos_procfs, 568: .alarm_irq_enable = cmos_alarm_irq_enable, 569: }; 223: static int cmos_read_time(struct device *dev, struct rtc_time *t) 224: { ... 232: mc146818_get_time(t); 233: return 0; 234: } linux-5.15.12/drivers/rtc/rtc-mc146818-lib.c 11: unsigned int mc146818_get_time(struct rtc_time *time) 12: { ... 23: spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags); ... 40: time->tm_sec = CMOS_READ(RTC_SECONDS); ... 60: time->tm_min = CMOS_READ(RTC_MINUTES); 61: time->tm_hour = CMOS_READ(RTC_HOURS); 62: time->tm_mday = CMOS_READ(RTC_DAY_OF_MONTH); 63: time->tm_mon = CMOS_READ(RTC_MONTH); 64: time->tm_year = CMOS_READ(RTC_YEAR); ... 87: spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags); ... 114: if (time->tm_year <= 69) 115: time->tm_year += 100; 116: 117: time->tm_mon--; ... 120: }
void outb(unsigned char value, unsigned short port) ポート番号 port に 1 バイトの value を出力する unsigned char inb(unsigned short port) ポート番号 port から 1 バイトの value を入力してその値を返す1 バイト 8 ビットではなくて 2 バイト 16 ビット 単位のもの (inw(), outw()) や4 バイト 32 ビット単位のもの( inl(), outl() ) もある。
linux-5.15.12/arch/x86/include/asm/mc146818rtc.h 11: #ifndef RTC_PORT 12: #define RTC_PORT(x) (0x70 + (x)) ... 93: #define CMOS_READ(addr) rtc_cmos_read(addr) 94: #define CMOS_WRITE(val, addr) rtc_cmos_write(val, addr) linux-5.15.12/arch/x86/kernel/rtc.c 126: unsigned char rtc_cmos_read(unsigned char addr) 127: { 128: unsigned char val; 129: 130: lock_cmos_prefix(addr); 131: outb(addr, RTC_PORT(0)); 132: val = inb(RTC_PORT(1)); 133: lock_cmos_suffix(addr); 134: 135: return val; 136: } ... 139: void rtc_cmos_write(unsigned char val, unsigned char addr) 140: { 141: lock_cmos_prefix(addr); 142: outb(addr, RTC_PORT(0)); 143: outb(val, RTC_PORT(1)); 144: lock_cmos_suffix(addr); 145: } linux-5.15.12/include/linux/mc146818rtc.h 50: #define RTC_SECONDS 0 51: #define RTC_SECONDS_ALARM 1 52: #define RTC_MINUTES 2 53: #define RTC_MINUTES_ALARM 3 54: #define RTC_HOURS 4 55: #define RTC_HOURS_ALARM 5 ... 59: #define RTC_DAY_OF_WEEK 6 60: #define RTC_DAY_OF_MONTH 7 61: #define RTC_MONTH 8 62: #define RTC_YEAR 9
linux-5.15.12/arch/x86/boot/boot.h 39: static inline void outb(u8 v, u16 port) 40: { 41: asm volatile("outb %0,%1" : : "a" (v), "dN" (port)); 42: } 43: static inline u8 inb(u16 port) 44: { 45: u8 v; 46: asm volatile("inb %1,%0" : "=a" (v) : "dN" (port)); 47: return v; 48: }
asm ( "アセンブラの命令列" : 出力オペランド(省略可) : 入力オペランド(省略可) : 破壊するレジスタ(省略可) )
=
があると、書き込み専用になる。
linux-5.15.12/arch/x86/include/asm/io.h 274: #define BUILDIO(bwl, bw, type) \ 275: static inline void out##bwl(unsigned type value, int port) \ 276: { \ 277: asm volatile("out" #bwl " %" #bw "0, %w1" \ 278: : : "a"(value), "Nd"(port)); \ 279: } \ 280: \ 281: static inline unsigned type in##bwl(int port) \ 282: { \ 283: unsigned type value; \ 284: asm volatile("in" #bwl " %w1, %" #bw "0" \ 285: : "=a"(value) : "Nd"(port)); \ 286: return value; \ 287: } \ ... 334: BUILDIO(b, b, char) 335: BUILDIO(w, w, short) 336: BUILDIO(l, , int)
id1##id2
」 は、
識別子(関数名、変数名等)の結合を意味する。
たとえば、マクロ定義の引数 bwl
が値 b
を持っていれば、out##bwl
は、outb
となる。
(「#
」がなければ、「out bwl
」 は、「out b
」と間に空白が残る)。
#var
」 は、文字列化。
たとえば、マクロ定義の引数 bwl が値 b を持っていれば、#bwl は、"b" となる。
(「#」がなければ、bwl は、b )。
static inline unsigned char inb(int port) { unsigned char value; asm volatile("inb %w1, %b0" : "=a"(value) : "Nd"(port)); return value; } static inline void outb(unsigned char value, int port) { asm volatile("outb %b0, %w1" : : "a"(value), "Nd"(port)); }
$ cat /proc/ioports
0000-0cf7 : PCI Bus 0000:00
0000-001f : dma1
0020-0021 : PNP0001:00
0020-0021 : pic1
0040-0043 : timer0
0050-0053 : timer1
0060-0060 : keyboard
0061-0061 : PNP0800:00
0064-0064 : keyboard
0070-0073 : rtc0
0080-008f : dma page reg
...
0d00-feff : PCI Bus 0000:00
...
e000-efff : PCI Bus 0000:19
$
図? x86 の Intel 8259
図? x86 の APIC
例:
例:
図? 割り込み記述子テーブルと割り込みハンドラ
typedef void (*funcp_t)(void); funcp_t idt[256];
old_pc = pc; old_flags = flags;
n = 割り込みベクタ; handler = idt[n];
push old_pc; push old_flags; pc = handler; // (*handler)();ただし、単純な call 命令とは違い、スタック上にプログラムカウンタの他に、 プロセッサの状態を示すフラグ等も積む。
図? PICの線が不足した時の対応
include/linux/interrupt.h typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void *); request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char *name, void *dev)
void free_irq(unsigned int, void *dev)
irqreturn_t handler(int irq, void *dev)
$ cat /proc/interrupts
CPU0 CPU1
0: 4208761 38584 IO-APIC-edge timer
1: 0 3 IO-APIC-edge i8042
7: 0 0 IO-APIC-edge parport0
8: 1 2 IO-APIC-edge rtc
9: 0 0 IO-APIC-level acpi
12: 3 1 IO-APIC-edge i8042
50: 5380 86508 PCI-MSI ahci
74: 346 0 PCI-MSI HDA Intel
98: 294 28232 PCI-MSI eth1
169: 130 57006 IO-APIC-level uhci_hcd:usb3
177: 0 0 IO-APIC-level uhci_hcd:usb4, uhci_hcd:usb7
217: 358 149530 IO-APIC-level ehci_hcd:usb1, uhci_hcd:usb5
225: 0 0 IO-APIC-level ehci_hcd:usb2, uhci_hcd:usb6
233: 0 0 IO-APIC-level uhci_hcd:usb8
NMI: 0 0
LOC: 4246864 4246863
ERR: 0
MIS: 0
$
linux-5.15.12/arch/x86/include/asm/mc146818rtc.h 101: #define RTC_IRQ 8 linux-5.15.12/drivers/rtc/rtc-cmos.c 73: struct cmos_rtc { 74: struct rtc_device *rtc; 75: struct device *dev; 76: int irq; .... 92: }; 636: static struct cmos_rtc cmos_rtc; 693: static int INITSECTION 694: cmos_do_probe(struct device *dev, struct resource *ports, int rtc_irq) 695: { ... 785: cmos_rtc.rtc = devm_rtc_allocate_device(dev); ... 846: rtc_cmos_int_handler = cmos_interrupt; ... 848: retval = request_irq(rtc_irq, rtc_cmos_int_handler, 849: 0, dev_name(&cmos_rtc.rtc->dev), 850: cmos_rtc.rtc); ... 861: retval = devm_rtc_register_device(cmos_rtc.rtc); ... 894: } 638: static irqreturn_t cmos_interrupt(int irq, void *p) 639: { 640: u8 irqstat; ... 652: irqstat = CMOS_READ(RTC_INTR_FLAGS); ... 679: if (is_intr(irqstat)) { 680: rtc_update_irq(p, 1, irqstat); 681: return IRQ_HANDLED; 682: } else 683: return IRQ_NONE; 684: }
linux-5.15.12/arch/x86/kernel/traps.c 1190: void __init trap_init(void) 1191: { ... 1201: idt_setup_traps(); ... 1203: } linux-5.15.12/arch/x86/include/asm/trapnr.h 7: #define X86_TRAP_DE 0 /* Divide-by-zero */ 8: #define X86_TRAP_DB 1 /* Debug */ 9: #define X86_TRAP_NMI 2 /* Non-maskable Interrupt */ 10: #define X86_TRAP_BP 3 /* Breakpoint */ 11: #define X86_TRAP_OF 4 /* Overflow */ 12: #define X86_TRAP_BR 5 /* Bound Range Exceeded */ 13: #define X86_TRAP_UD 6 /* Invalid Opcode */ 14: #define X86_TRAP_NM 7 /* Device Not Available */ linux-5.15.12/arch/x86/include/asm/irq_vectors.h 45: #define IA32_SYSCALL_VECTOR 0x80 ... 109: #define NR_VECTORS 256 linux-5.15.12/arch/x86/kernel/idt.c 159: static gate_desc idt_table[IDT_ENTRIES] __page_aligned_bss; 79: static const __initconst struct idt_data def_idts[] = { 80: INTG(X86_TRAP_DE, asm_exc_divide_error), 81: ISTG(X86_TRAP_NMI, asm_exc_nmi, IST_INDEX_NMI), 82: INTG(X86_TRAP_BR, asm_exc_bounds), 83: INTG(X86_TRAP_UD, asm_exc_invalid_op), 84: INTG(X86_TRAP_NM, asm_exc_device_not_available), ... 114: SYSG(IA32_SYSCALL_VECTOR, entry_INT80_32), ... 116: }; 218: void __init idt_setup_traps(void) 219: { 220: idt_setup_from_table(idt_table, def_idts, ARRAY_SIZE(def_idts), true); 221: } linux-5.15.12/arch/x86/include/asm/idtentry.h 29: #define DECLARE_IDTENTRY(vector, func) \ 30: asmlinkage void asm_##func(void); \ 31: asmlinkage void xen_asm_##func(void); \ 32: __visible void func(struct pt_regs *regs) 546: DECLARE_IDTENTRY(X86_TRAP_DE, exc_divide_error); 547: DECLARE_IDTENTRY(X86_TRAP_OF, exc_overflow); 548: DECLARE_IDTENTRY(X86_TRAP_BR, exc_bounds); 549: DECLARE_IDTENTRY(X86_TRAP_NM, exc_device_not_available); linux-5.15.12/arch/x86/kernel/traps.c 201: DEFINE_IDTENTRY(exc_divide_error) 202: { 203: do_error_trap(regs, 0, "divide error", X86_TRAP_DE, SIGFPE, 204: FPE_INTDIV, error_get_trap_addr(regs)); 205: } 969: SYM_FUNC_START(entry_INT80_32) ... 971: pushl %eax /* pt_regs->orig_ax */ 972: 973: SAVE_ALL pt_regs_ax=$-ENOSYS switch_stacks=1 /* save rest */ 974: 975: movl %esp, %eax 976: call do_int80_syscall_32 ... 997: iret linux-5.15.12/arch/x86/entry/common.c 118: /* Handles int $0x80 */ 119: __visible noinstr void do_int80_syscall_32(struct pt_regs *regs) 120: { ... 132: do_syscall_32_irqs_on(regs, nr); ... 136: } linux-5.15.12/arch/x86/entry/common.c 102: static __always_inline void do_syscall_32_irqs_on(struct pt_regs *regs, int nr) 103: { 108: unsigned int unr = nr; ... 112: regs->ax = ia32_sys_call_table[unr](regs); 116: }
linux-5.15.12/kernel/irq/handle.c 137: irqreturn_t __handle_irq_event_percpu(struct irq_desc *desc, unsigned int *flags) 138: { 139: irqreturn_t retval = IRQ_NONE; 140: unsigned int irq = desc->irq_data.irq; 141: struct irqaction *action; ... 145: for_each_action_of_desc(desc, action) { 146: irqreturn_t res; ... 156: res = action->handler(irq, action->dev_id); .. 163: switch (res) { ... 177: case IRQ_HANDLED: 178: *flags |= action->flags; 179: break; 180: 181: default: 182: break; 183: } 184: 185: retval |= res; 186: } 187: 188: return retval; 189: } linux-5.15.12/kernel/irq/internals.h 161: #define for_each_action_of_desc(desc, act) \ 162: for (act = desc->action; act; act = act->next)
struct irqaction *action
は、
action->next
でリスト構造を作っている。
プロセス・コンテキストでできること。
割り込みコンテキストでは、このうようなことはできない。 速やかに終了すべきである。busy loop はできるが、あまり やらない方がよい。他の割り込みは、実行される可能性もある。
unsigned long flags; local_irq_save(flags); /* 割り込み禁止。マクロ。 */ ... local_irq_restore(flags); /* 割り込み許可 (save の時の状態にもどる) */単一CPUの x86 では、cli() と sti() で割り込みの禁止と許可を設定する方法 があった。それそれ同名の CPU の命令を実行して、全ての割り込みを禁止/許 可する。マルチプロセッサ(マルチコア含む)では、1つのCPU で割り込みを禁止 しても、他の CPU では許可されていることがあるので、cli()/sti() の方法は 使えない。
特定の割り込み番号の割り込みを禁止する方法もある。
void disable_irq(unsigned ing irq); // 全CPUの割り込みを禁止する void disable_irq_nosync(unsigned ing irq); // 同上。ただし、割り込みハンドラの終了を待たない。 void enable_irq(unsigned ing irq); // 割り込みを許可する。 void synchronize_irq(unsigned ing irq); // 割り込みハンドラの終了を待つ。
なるべく授業時間中に次の問題を解き、Manaba の「レポート」で回答しなさい。
unsigned char month; outb( /*空欄(a)*/, 0x70 ); month = inb( /*空欄(b)*/ );
drivers/rtc/{class.c,dev.c,rtc-cmos.c} で定義されて、このページで説明し ている関数のうち、次のものを1つ上げなさい。