IA-PC HPET IA-PC HPET (High Precision Event Timer) is a specification which was jointly developed by Intel and Microsoft in the early part of this decade.. (High Precision події таймера) являє собою специфікацію, яка була розроблена спільно Intel і Microsoft на початку цього десятиліття .. The latest version is dated October 2004. Остання версія від жовтня 2004 року. It's stated purpose is to Він заявив, мета полягає в
initially supplement and eventually replace the legacy 8254 Programmable Interval Timer and the Real Time Clock Periodic Interrupt generation functions that are currently used as the 'de-facto' timer hardware for IA-PCs. Спочатку доповнення і в кінцевому підсумку замінити спадщини 8254 програмований інтервальний таймер і годинник реального часу Періодичні переривання покоління функцій, які використовуються в даний час як "де-факто 'апаратний таймер для IA-ПК.
The HPET HPET architecture defines a set of timers that can be used by the operating system. архітектура визначає набір таймерів, які можуть бути використані в операційній системі. A timer block is a combination of a single counter and up to 32 comparators and match registers. Таймер блок представляє собою комбінацію одного лічильника і до 32 компараторів і матч регістрів. The comparator compares the contents of the match register against the value of a free running monotonic up-counter. Компаратор порівнює вміст відповідає зареєструватися в порівнянні з вартістю вільного ходу до монотонного-лічильником. When the output of the up-counter equals the value in the match register an interrupt is generated. При виході вгору-лічильника дорівнює вартості в матчі регістр переривання генерується. Each of the comparators can output an interrupt. Кожен з компараторів може виводити переривання. A maximum of 8 timer blocks are supported for a total of 256 timers. Максимум 8 таймер блоки підтримують на загальну суму 256 таймерів. Each timer block can have different clocking attributes. Кожен таймер блок може мати різні атрибути розгону. Specific implementations may include only a subset of these timers. Конкретні реалізації можуть включати в себе тільки частину з цих таймерів. A minimum of three timers is required. Не менше 3 таймерів не потрібно.
The specification contains the following block diagram of the HPET architecture. Специфікація містить наступні блок-схема архітектури HPET.
Some of the timers may be enabled to generate a periodic interrupt. Деякі з лічильників може бути включений для генерації періодичних переривань. If a timer is set to be periodic, its period is added to the match register each time a match occurs, thus computing the next time for this timer to generate an interrupt.. Якщо таймер буде періодичним, його період додається в матчі зареєструватися кожному матчі відбувається, таким чином, обчислювальні наступного разу для цього таймера для генерації переривань .. An up-counter is usually 64 bits wide but 32-bit implementations are permitted by the specification and 64-bit up-counters can also be driven in 32-bit mode. До рецепту, як правило, 64 біт, а 32-бітові рішення допускається в специфікації і 64-біт до-лічильники можуть сприяти і в 32-бітному режимі. Up-counters run at a minimum of 10 MHz. Up-лічильники бігти як мінімум в 10 МГц. which is much faster than the older яка набагато швидше, ніж старі RTC RTC (Real Time Clock) and can thus produce periodic interrupts at a much higher resolution. (Годинник реального часу) і може таким чином отримати періодичних переривань на набагато більш високою роздільною здатністю. The registers associated with these timers are mapped to memory space. Регістрів, пов'язаних з цими таймерами прив'язані до пам'яті.
The BIOS uses BIOS використовує ACPI ACPI ( Advanced Configuration and Power Interface) functionality to inform the operating system of the location of the HPET memory-mapped register space. (Розширена настройка і Power Interface) функціональність повідомляють операційній системі про місцезнаходження HPET відображаються в пам'ять регістра просторі. Here is an example of a disassembled ACPI HPET table from an Intel DX48BT2 (AKA BoneTrail) motherboard. Ось приклад розібраному таблиці ACPI HPET від Intel DX48BT2 (AKA BoneTrail) материнської плати.
$ 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 ........ $
See page 30 of the HPET v1.0a specification for a detailed breakdown of the individual bits in the Event Time Block (called Hardware Block by the AML disassember). Див. стор 30 специфікації v1.0a HPET більш детальну розбивку окремих бітів у разі тимчасових інтервалів (так званий апаратний блок на disassember AML). Note that only one Event Timer Block need be described in the HPET table in order to bootstrap an operating system. Зверніть увагу, що тільки один події Таймер Блок необхідності згідно з таблицею HPET для того, щоб завантажувальний операційної системи. This is the case here. Це в даному випадку. For non-legacy platforms, the Event Timer Block described in the HPET is the one that provides functionality to replace the 8254/RTC Periodic Interrupt Logic. Для не-спадщина платформ, Таймер подій Блок описав у HPET є 1, який забезпечує функціональні можливості замінити 8254/RTC Періодичні переривання логіки.
Other Event Time Blocks are described in the ACPI namespace. Інші події Час блоки описані в просторі імен ACPI. Here is the relevant section from the disassembled ACPI DSDT table. Ось відповідний розділ з розібраного таблиці ACPI DSDT.
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)
}
}
}
Note the assigned PNPID ( PNP0103 ) for the HPET. Зверніть увагу на встановлених PNPID (PNP0103) для HPET. Because no _UID is specified it means that there are no other HPET timer blocks. Оскільки ні _UID не вказано, вона означає, що Є немає інших блоків таймер HPET.
Here is a list of the HPET-related messages outputted when this particular motherboard is booted up under Fedora 11. Ось список HPET повідомлення, пов'язані з видається при даній материнської плати буде завантажена під 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 $
The first line is outputted when the ACPI HPET table is read. У першому рядку виводиться, коли таблиця ACPI HPET читається. The second line is outputted when the ACPI HPET table is mapped into memory by …/arch/x86/kernel/acpi/boot.c . У другому рядку виводиться при HPET таблиці ACPI відображається в пам'яті ... / arch/x86/kernel/acpi/boot.c. The next line is outputted when the HPET legacy interrupts are started and HPET is registered as the global clock. У наступному рядку виводиться, коли перериває HPET спадщина запущені і HPET зареєстрований як глобального годин. The following line is outputted when the kernel checks to ensure that at least one timer is reserved for userspace ( /dev/hpet .) The next two lines of output comes from the HPET device driver ( …/drivers/char/hpet.c .) It shows that 2 timers have allocated interrupts and two do not.. У наступному рядку виводиться, коли ядро перевірку, щоб переконатися, що хоча б один таймер призначений для просторі користувача (/ Dev / HPET.) Наступні два рядки виводу від пристрою драйвер HPET (... / драйверів / символ / hpet.c. ) Це показує, що 2 таймери виділили перериває і не два ..
Here is the relevant part of the output from /proc/time_list as it relates to HPET: Ось відповідна частина продукції з / Proc / time_list, як вона ставиться до 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
Here is the output from /proc/sys/dev/hpet and /proc/driver/rtc : Ось вихід з / Праці / системи / Dev / HPET та / Proc / водія / 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
The HPET driver ( /dev/hpet ) has a similar API to the Real Time Clock driver. Водій HPET (/ Dev / HPET) має аналогічний інтерфейс для часу годинник драйвер Real. It is a character device which can support any number of HPET devices. Це символ пристрій, який може підтримувати будь-яку кількість пристроїв HPET. The kernel API has three interfaces exported from the driver: API ядра має три інтерфейси вивозяться з водієм:
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 )
The userspace interface to HPET is defined in the header /usr/include/linux/hpet.h . У просторі користувача інтерфейс HPET визначається в заголовку / USR / вмикати / Linux / hpet.h. The current set of supported operations is: Поточного набору підтримуваних операцій:
#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 */
The following example shows how to use the published interface to access a HPET and call a simple periodic signal handler hpet_alarm between 2 and 99 times a second. У наступному прикладі показано, як використовувати опубліковані інтерфейс для доступу до HPET і закликаємо простих періодичних обробник сигналу hpet_alarm від 2 до 99 разів на секунду.
#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;
}
Here is the output from this example when it is invoked with a frequency of 32 and an iteration count of 64. Ось висновок з цього прикладу, коли він викликається з частотою 32 і ітерації кількість 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 $
Well, I think that I have provided you with enough information so that you should now be able to go away and experiment with the HPET interface yourself. Ну, я думаю, що я надав вам достатньо інформації, так що тепер ви повинні мати можливість виїхати, і експеримент з інтерфейсом HPET себе.
By the way, not all VMware products support HPET. До речі, підтримують не всі продукти VMware HPET. Currently ESX does not provide a virtual HPET to guest operating systems and in some cases it may be necessary to disable HPET altogether because of timer drift in virtual machines. В даний час ESX не надає віртуальну HPET для гостьових операційних систем, а в деяких випадках може бути необхідно відключити HPET за все через дрейфу таймера у віртуальних машинах. See Переглянути VMware TimeKeeping VMware хронометражу for more information. для додаткової інформації.
PS I tested the the above example on an Intel DX48BT2 motherboard running a 2.6.29.5-191 kernel. PS Я перевірив наведеному вище прикладі на материнській платі Intel DX48BT2 працює 2.6.29.5-191 ядра.
