IA-PC HPET (Temporitzador d'Esdeveniment de Precisió Alt) és una especificació que era conjuntament desenvolupada per Intel i Microsoft en la primera part d'aquesta dècada.. L'última versió es data octubre de 2004. Ha manifestat que el propòsit és a
inicialment complementi i finalment reemplaci el llegat 8254 Interval Programable que el Temporitzador i el Temps Real Registren funcions de generació d'Interrupció Periòdiques que s'utilitzen actualment com el maquinari de temporitzador de 'de-facto' per a IA-PCs.
L'arquitectura de HPET defineix un conjunt de temporitzadors que poden ser utilitzats pel sistema operatiu. Un bloc de temporitzador és una combinació d'un taulell solter i fins 32 comparadors i caixes de partit. El comparador compara el contingut de la caixa de partit en contra del valor d'un taulell d'alçar monotònic que funciona lliure. Quan la producció del taulell d'alçar iguala el valor a la caixa de partit es genera una interrupció. Cada un dels comparadors pot imprimir una interrupció. Un màxim de 8 blocs de temporitzador es dóna suport per a un total de 256 temporitzadors. Cada bloc de temporitzador pot tenir atributs que registren diferents. Les aplicacions específiques poden incloure només un subconjunt d'aquests temporitzadors. S'exigeix un mínim de tres temporitzadors.
L'especificació conté el diagrama de blocs següent de l'arquitectura de HPET.
Alguns dels temporitzadors es poden permetre generar una interrupció periòdica. Si un temporitzador es posa per ser periòdic, el seu període s'afegeix a la caixa de partit cada vegada un partit ocorre, així computant el proper temps perquè aquest temporitzador generi una interrupció.. Un taulell d'alçar són normalment 64 miques ample però les aplicacions de 32 mica són permeses per l'especificació i els taulells d'alçar de 64 mica també es poden portar en el mode de 32 mica. Els taulells d'alçar funcionen a un mínim de 10 MHz. que és molt més ràpid que el RTC més vell (Rellotge de Temps Real) i pot així produir interrupcions periòdiques a una resolució molt més alta. Fan les caixes associades amb aquests temporitzadors correspondre a espai de memòria.
L'ACPI d'usos de BIOS ( Avançada Interfície de Configuració i Poder a Ell) funcionalitat per informar el sistema operatiu de la localització del HPET fet de memòria correspondre espai de caixa. Aquí és un exemple d'una taula d'ACPI HPET desmuntada des d'un Intel DX48BT2 (ÀLIES BoneTrail) motherboard.
$ cat /sys/firmware/acpi/tables/HPET > /var/tmp/hpet.out $ iasl -d /var/tmp/hpet.out $ cat /var/tmp/hpet.dsl /* * Intel ACPI Component Architecture * AML Disassembler version 20090123 * * Disassembly of /var/tmp/hpet.out, Sun Jul 5 19:34:47 2009 * * ACPI Data Table [HPET] * * Format: [HexOffset DecimalOffset ByteLength] FieldName : FieldValue */ [000h 000 4] Signature : "HPET" /* High Precision Event Timer table */ [004h 004 4] Table Length : 00000038 [008h 008 1] Revision : 01 [009h 009 1] Checksum : CE [00Ah 010 6] Oem ID : "INTEL " [010h 016 8] Oem Table ID : "DX48BT2 " [018h 024 4] Oem Revision : 0000076E [01Ch 028 4] Asl Compiler ID : "MSFT" [020h 032 4] Asl Compiler Revision : 01000013 [024h 036 4] Hardware Block ID : 8086A301 [028h 040 12] Timer Block Register :[028h 040 1] Space ID : 00 (SystemMemory) [029h 041 1] Bit Width : 00 [02Ah 042 1] Bit Offset : 00 [02Bh 043 1] Access Width : 00 [02Ch 044 8] Address : 00000000FED00000 [034h 052 1] Sequence Number : 00 [035h 053 2] Minimum Clock Ticks : 0001 [037h 055 1] Flags (decoded below) : 00 Page Protect : 0 4K Page Protect : 0 64K Page Protect : 0 Raw Table Data 0000: 48 50 45 54 38 00 00 00 01 CE 49 4E 54 45 4C 20 HPET8.....INTEL 0010: 44 58 34 38 42 54 32 20 6E 07 00 00 4D 53 46 54 DX48BT2 n...MSFT 0020: 13 00 00 01 01 A3 86 80 00 00 00 00 00 00 D0 FE ................ 0030: 00 00 00 00 00 01 00 00 ........ $
Vegi la pàgina 30 de l'especificació de HPET v1.0a per a una avaria detallada de les miques individuals al Bloc d'Hora d'Esdeveniment (anomenat Bloc de Maquinari per l'AML disassember). Fixi's que només un Bloc de Temporitzador d'Esdeveniment es necessita descriure a la taula de HPET per encebar un sistema operatiu. Això és el cas aquí. Per a plataformes no-llegat, el Bloc de Temporitzador d'Esdeveniment descrit en el HPET és aquell que proporciona funcionalitat per reemplaçar el 8254/Lògica d'Interrupció Periòdica de RTC.
Uns Altres Blocs d'Hora d'Esdeveniment es descriuen en l'ACPI namespace. Aquí és la secció pertinent des de la taula d'ACPI DSDT desmuntada.
Device (HPET)
{
Name (_HID, EisaId ("PNP0103"))
Name (_CRS, ResourceTemplate ()
{
Memory32Fixed (ReadOnly,
0xFED00000, // Address Base
0x00004000, // Address Length
)
})
Method (_STA, 0, NotSerialized)
{
If (HPEE)
{
Return (0x0F)
}
Else
{
Return (Zero)
}
}
}
Anoti el PNPID assignat (PNP0103) per al HPET. Perquè cap _UID no s'especifica significa que no hi hagi cap altre bloc de temporitzador de HPET.
Aquí és una llista de l'outputted de missatges referit de HPET quan aquest motherboard particular s'inicialitza cap amunt sota Fedora 11.
$ dmesg | grep -i HPET ACPI: HPET CFBF2000, 0038 (r1 INTEL DX48BT2 76E MSFT 1000013) ACPI: HPET id: 0x8086a301 base: 0xfed00000 hpet clockevent registered HPET: 4 timers in total, 0 timers will be used for per-cpu timer hpet0: at MMIO 0xfed00000, IRQs 2, 8, 0, 0 hpet0: 4 comparators, 64-bit 14.318180 MHz counter rtc0: alarms up to one month, 114 bytes nvram, hpet irqs $
La primera línia és outputted quan la taula d'ACPI HPET es llegeix. La segona línia és outputted quan fa la taula d'ACPI HPET correspondre a memòria per .../arch/x86/kernel/acpi/boot.c. La pròxima línia és outputted quan les interrupcions de llegat de HPET es comencen i HPET es registra com el rellotge global. La línia següent és outputted quan el nucli comprova per assegurar que com a mínim un temporitzador es reservi per a userspace (/dev/hpet.) Les dues pròximes línies de producció ve des del conductor de mecanismes de HPET (.../drivers/char/hpet.c.) Mostra que 2 temporitzadors han assignat interrupcions i dos fan no..
Aquí és la part pertinent de la producció de /proc/time_list com es refereix a HPET:
Tick Device: mode: 1 Broadcast device Clock Event Device: hpet max_delta_ns: 149983005959 min_delta_ns: 5000 mult: 61496114 shift: 32 mode: 3 next_event: 9223372036854775807 nsecs set_next_event: hpet_legacy_next_event set_mode: hpet_legacy_set_mode event_handler: tick_handle_oneshot_broadcast tick_broadcast_mask: 00000000 tick_broadcast_oneshot_mask: 00000000
Aquí és la producció de /proc/sys/dev/hpet i /proc/driver/rtc:
$ cat /proc/sys/dev/hpet/max-user-freq 64 $ cat /proc/driver/rtc rtc_time : 06:34:31 rtc_date : 2009-07-06 alrm_time : **:24:40 alrm_date : ****-**-** alarm_IRQ : no alrm_pending : no 24hr : yes periodic_IRQ : no update_IRQ : no HPET_emulated : yes DST_enable : no periodic_freq : 1024 batt_status : okay
El conductor de HPET (/dev/hpet) té un API similar al conductor de Rellotge de Temps Real. És un mecanisme de caràcter que pot donar suport a qualsevol nombre de mecanismes de HPET. L'API de nucli té tres interfícies exportades del conductor:
hpet_register( struct hpet_task *tp, int periodic ) hpet_unregister( struct hpet_task *tp ) hpet_control( struct hpet_task *tp, unsigned int cmd, unsigned long arg )
La interfície d'userspace a HPET es defineix en l'encapçalament /usr/include/linux/hpet.h. El conjunt actual d'operacions a què es dóna suport són:
#define HPET_IE_ON _IO('h', 0x01) /* interrupt on */
#define HPET_IE_OFF _IO('h', 0x02) /* interrupt off */
#define HPET_INFO _IOR('h', 0x03, struct hpet_info) /* get information */
#define HPET_EPI _IO('h', 0x04) /* enable periodic */
#define HPET_DPI _IO('h', 0x05) /* disable periodic */
#define HPET_IRQFREQ _IOW('h', 0x6, unsigned long) /* set frequency */
L'exemple següent mostra com utilitzar la interfície publicada per accedir a un HPET i per cridar un senyal periòdic simple handler hpet_alarm entre 2 i 99 vegades al segon.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h;>
#include <fcntl.h>
#include <time.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <signal.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/time.h>
#include <linux/hpet.h>
#include <stdint.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <signal.h>
static uint16_t hpet_sigio_count;
static uint64_t secs;
static void
hpet_alarm(int val)
{
struct timespec t;
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &t);
if (!secs) secs = t.tv_sec;
fprintf(stderr, "hpet_alarm called. iteration: %2d secs: %ld nsecs: %ld \n",
hpet_sigio_count, (t.tv_sec - secs) , t.tv_sec * 100000 + t.tv_nsec );
hpet_sigio_count++;
}
int
main(int argc, const char **argv)
{
struct sigaction old, new;
struct hpet_info info;
int frequency;
int iterations;
int retval = 0;
int fd;
int r, i, value;
if (argc != 3) {
fprintf(stderr, "Usage: %s frequency(1-64) iterations(10-99)\n", argv[0]);
return -1;
}
frequency = atoi(argv[1]);
iterations = atoi(argv[2]);
if (frequency > 64 || frequency < 1 ) {
fprintf(stderr, "ERROR: Invalid value for frequency\n");
return -1;
}
if (iterations < 10 || iterations > 99 ) {
fprintf(stderr, "ERROR: Invalid value for iterations\n");
return -1;
}
hpet_sigio_count = 0;
sigemptyset(&new.sa_mask);
new.sa_flags = 0;
new.sa_handler = hpet_alarm;
sigaction(SIGIO, NULL, &old);
sigaction(SIGIO, &new, NULL);
fd = open("/dev/hpet", O_RDONLY);
if (fd < 0) {
fprintf(stderr, "ERROR: Failed to open /dev/hpet\n");
return -1;
}
if ((fcntl(fd, F_SETOWN, getpid()) == 1) ||
((value = fcntl(fd, F_GETFL)) == 1) ||
(fcntl(fd, F_SETFL, value | O_ASYNC) == 1)) {
fprintf(stderr, "ERROR: fcntl failed\n");
retval = 1;
goto fail;
}
if (ioctl(fd, HPET_IRQFREQ, frequency) < 0) {
fprintf(stderr, "ERROR: Could not set /dev/hpet to have a %2dHz timer\n", frequency);
retval = 2;
goto fail;
}
if (ioctl(fd, HPET_INFO, &info) < 0) {
fprintf(stderr, "ERROR: failed to get info\n");
retval = 3;
goto fail;
}
fprintf(stdout, "\nhi_ireqfreq: 0x%lx hi_flags: %0x%lx hi_hpet: 0x%x hi_timer: 0x%x\n\n",
info.hi_ireqfreq, info.hi_flags, info.hi_hpet, info.hi_timer);
r = ioctl(fd, HPET_EPI, 0);
if (info.hi_flags && (r < 0)) {
fprintf(stderr, "ERROR: HPET_EPI failed\n");
retval = 4;
goto fail;
}
if (ioctl(fd, HPET_IE_ON, 0) < 0) {
fprintf(stderr, "ERROR: HPET_IE_ON failed\n");
retval = 5;
goto fail;
}
/* wait for specified number of signal interrupts */
for (i = 0; i < iterations; i++) {
(void) pause();
}
if (ioctl(fd, HPET_IE_OFF, 0) < 0) {
fprintf(stderr, "ERROR: HPET_IE_OFF failed\n");
retval = 6;
}
fail:
sigaction(SIGIO, &old, NULL);
if (fd > 0)
close(fd);
return retval;
}
Aquí és la producció d'aquest exemple quan s'invoca amb una freqüència de 32 i un compte d'iteració de 64.
$ sudo ./hpet_example 32 64 hi_ireqfreq: 0x20 hi_flags: 00 hi_hpet: 0x2 hi_timer: 0x4a1cb9c8 hpet_alarm called. iteration: 0 secs: 0 nsecs: 124683205055050 hpet_alarm called. iteration: 1 secs: 0 nsecs: 124683236313149 hpet_alarm called. iteration: 2 secs: 0 nsecs: 124683267566342 hpet_alarm called. iteration: 3 secs: 0 nsecs: 124683298821905 hpet_alarm called. iteration: 4 secs: 0 nsecs: 124683330077493 hpet_alarm called. iteration: 5 secs: 0 nsecs: 124683361341893 hpet_alarm called. iteration: 6 secs: 0 nsecs: 124683392590764 hpet_alarm called. iteration: 7 secs: 0 nsecs: 124683423849157 hpet_alarm called. iteration: 8 secs: 0 nsecs: 124683455101917 hpet_alarm called. iteration: 9 secs: 0 nsecs: 124683486357683 hpet_alarm called. iteration: 10 secs: 0 nsecs: 124683517617931 hpet_alarm called. iteration: 11 secs: 0 nsecs: 124683548872198 hpet_alarm called. iteration: 12 secs: 1 nsecs: 124682580229541 hpet_alarm called. iteration: 13 secs: 1 nsecs: 124682611481235 hpet_alarm called. iteration: 14 secs: 1 nsecs: 124682642740016 hpet_alarm called. iteration: 15 secs: 1 nsecs: 124682673992697 hpet_alarm called. iteration: 16 secs: 1 nsecs: 124682705247479 hpet_alarm called. iteration: 17 secs: 1 nsecs: 124682736504664 hpet_alarm called. iteration: 18 secs: 1 nsecs: 124682767758840 hpet_alarm called. iteration: 19 secs: 1 nsecs: 124682799014280 hpet_alarm called. iteration: 20 secs: 1 nsecs: 124682830270129 hpet_alarm called. iteration: 21 secs: 1 nsecs: 124682861530334 hpet_alarm called. iteration: 22 secs: 1 nsecs: 124682892784577 hpet_alarm called. iteration: 23 secs: 1 nsecs: 124682924038220 hpet_alarm called. iteration: 24 secs: 1 nsecs: 124682955294110 hpet_alarm called. iteration: 25 secs: 1 nsecs: 124682986550572 hpet_alarm called. iteration: 26 secs: 1 nsecs: 124683017805756 hpet_alarm called. iteration: 27 secs: 1 nsecs: 124683049061117 hpet_alarm called. iteration: 28 secs: 1 nsecs: 124683080318331 hpet_alarm called. iteration: 29 secs: 1 nsecs: 124683111576954 hpet_alarm called. iteration: 30 secs: 1 nsecs: 124683142828988 hpet_alarm called. iteration: 31 secs: 1 nsecs: 124683174083954 hpet_alarm called. iteration: 32 secs: 1 nsecs: 124683205337967 hpet_alarm called. iteration: 33 secs: 1 nsecs: 124683236593144 hpet_alarm called. iteration: 34 secs: 1 nsecs: 124683267851530 hpet_alarm called. iteration: 35 secs: 1 nsecs: 124683299104054 hpet_alarm called. iteration: 36 secs: 1 nsecs: 124683330358748 hpet_alarm called. iteration: 37 secs: 1 nsecs: 124683361617445 hpet_alarm called. iteration: 38 secs: 1 nsecs: 124683392870249 hpet_alarm called. iteration: 39 secs: 1 nsecs: 124683424124489 hpet_alarm called. iteration: 40 secs: 1 nsecs: 124683455379717 hpet_alarm called. iteration: 41 secs: 1 nsecs: 124683486634424 hpet_alarm called. iteration: 42 secs: 1 nsecs: 124683517889149 hpet_alarm called. iteration: 43 secs: 1 nsecs: 124683549144315 hpet_alarm called. iteration: 44 secs: 2 nsecs: 124682580500695 hpet_alarm called. iteration: 45 secs: 2 nsecs: 124682611761325 hpet_alarm called. iteration: 46 secs: 2 nsecs: 124682643011863 hpet_alarm called. iteration: 47 secs: 2 nsecs: 124682674265864 hpet_alarm called. iteration: 48 secs: 2 nsecs: 124682705521034 hpet_alarm called. iteration: 49 secs: 2 nsecs: 124682736776049 hpet_alarm called. iteration: 50 secs: 2 nsecs: 124682768030654 hpet_alarm called. iteration: 51 secs: 2 nsecs: 124682799285398 hpet_alarm called. iteration: 52 secs: 2 nsecs: 124682830544701 hpet_alarm called. iteration: 53 secs: 2 nsecs: 124682861797319 hpet_alarm called. iteration: 54 secs: 2 nsecs: 124682893051578 hpet_alarm called. iteration: 55 secs: 2 nsecs: 124682924306748 hpet_alarm called. iteration: 56 secs: 2 nsecs: 124682955562132 hpet_alarm called. iteration: 57 secs: 2 nsecs: 124682986823545 hpet_alarm called. iteration: 58 secs: 2 nsecs: 124683018073636 hpet_alarm called. iteration: 59 secs: 2 nsecs: 124683049327560 hpet_alarm called. iteration: 60 secs: 2 nsecs: 124683080586707 hpet_alarm called. iteration: 61 secs: 2 nsecs: 124683111841132 hpet_alarm called. iteration: 62 secs: 2 nsecs: 124683143095147 hpet_alarm called. iteration: 63 secs: 2 nsecs: 124683174349985 hpet_alarm called. iteration: 64 secs: 2 nsecs: 124683205607103 $
Bé, penso que li hagi donat prou informació de manera que hagués de ser ara capaç d'anar-se'n i experimentar amb la interfície de HPET vostè mateix.
Per cert, no tots els productes de VMware donen suport a HPET. Actualment ESX no proporciona un HPET virtual a sistemes operatius de clients i en alguns casos pot ser necessari impossibilitar HPET conjuntament a causa de munt de temporitzador en màquines virtuals. Vegi VMware TimeKeeping per a més informació.
P.S. Provava l'el damunt exemple en un Intel funcionant DX48BT2 motherboard un nucli de 2.6.29.5-191.
