intel OPAE FPGA Linux սարքի վարորդի ճարտարապետություն

OPAE Intel FPGA Linux սարքի վարորդի ճարտարապետություն

OPAE Intel FPGA դրայվերը ինտերֆեյսներ է տրամադրում օգտագործողի տարածության հավելվածների համար՝ կարգավորելու, թվարկելու, բացելու և մուտք գործելու FPGA արագացուցիչներ Intel FPGA լուծումներով հագեցած հարթակներում և հնարավորություն է տալիս համակարգի մակարդակի կառավարման գործառույթները, ինչպիսիք են FPGA-ի վերակազմավորումը, էներգիայի կառավարումը և վիրտուալացումը:

Սարքավորումների ճարտարապետություն

ՕՀ-ի տեսանկյունից view, FPGA սարքավորումը հայտնվում է որպես սովորական PCIe սարք։ FPGA սարքի հիշողությունը կազմակերպվում է՝ օգտագործելով կանխորոշված ​​տվյալների կառուցվածքը (Device Feature List): FPGA սարքի կողմից աջակցվող առանձնահատկությունները բացահայտվում են այս տվյալների կառուցվածքների միջոցով, ինչպես ցույց է տրված ստորև՝ հետևյալ նկարում.

FPGA PCIe սարք

Վարորդն աջակցում է PCIe SR-IOV-ին՝ ստեղծելու Վիրտուալ գործառույթներ (VF), որոնք կարող են օգտագործվել վիրտուալ մեքենաներին անհատական ​​արագացուցիչներ նշանակելու համար:

Intel կորպորացիա. Բոլոր իրավունքները պաշտպանված են: Intel-ը, Intel-ի պատկերանշանը և Intel այլ նշանները Intel Corporation-ի կամ նրա դուստր ձեռնարկությունների ապրանքանիշերն են: Intel-ը երաշխավորում է իր FPGA-ի և կիսահաղորդչային արտադրանքների կատարումը ընթացիկ բնութագրերին համապատասխան՝ Intel-ի ստանդարտ երաշխիքին համապատասխան, սակայն իրեն իրավունք է վերապահում փոփոխություններ կատարել ցանկացած ապրանքի և ծառայությունների մեջ ցանկացած պահի առանց նախազգուշացման: Intel-ը չի ստանձնում ոչ մի պատասխանատվություն կամ պատասխանատվություն, որը բխում է սույն հոդվածում նկարագրված որևէ տեղեկատվության, արտադրանքի կամ ծառայության կիրառումից կամ օգտագործումից, բացառությամբ այն դեպքերի, որոնց մասին հստակ գրավոր համաձայնեցված է Intel-ի կողմից: Intel-ի հաճախորդներին խորհուրդ է տրվում ձեռք բերել սարքի տեխնիկական բնութագրերի վերջին տարբերակը՝ նախքան որևէ հրապարակված տեղեկատվության վրա հիմնվելը և ապրանքների կամ ծառայությունների պատվերներ կատարելը:

Այլ անուններ և ապրանքանիշեր կարող են պահանջվել որպես ուրիշների սեփականություն:

Վիրտուալացված FPGA PCIe սարք

FPGA կառավարման շարժիչ (FME)
FPGA կառավարման շարժիչը կատարում է էներգիայի և ջերմային կառավարում, սխալների մասին հաշվետվություն, վերակազմավորում, կատարողականի հաշվետվություն և այլ ենթակառուցվածքային գործառույթներ: Յուրաքանչյուր FPGA ունի մեկ FME, որը միշտ հասանելի է Ֆիզիկական ֆունկցիայի (PF) միջոցով: Օգտատերերի տարածության հավելվածները կարող են ստանալ բացառիկ մուտք դեպի FME՝ օգտագործելով open(), և թողարկել այն՝ օգտագործելով close() որպես արտոնյալ օգտվող (root):

Պորտ
Պորտը ներկայացնում է ստատիկ FPGA գործվածքի («FPGA ինտերֆեյսի կառավարիչ (FIM)») և արագացուցիչի ֆունկցիա (AF) պարունակող մասամբ վերակազմավորվող շրջանի միջերեսը: Նավահանգիստը վերահսկում է հաղորդակցությունը ծրագրաշարից դեպի արագացուցիչ և բացահայտում է այնպիսի գործառույթներ, ինչպիսիք են վերակայումը և վրիպազերծումը: PCIe սարքը կարող է ունենալ մի քանի պորտ, և յուրաքանչյուր նավահանգիստ կարող է ցուցադրվել VF-ի միջոցով՝ այն վերագրելով FME սարքի FPGA_FME_PORT_ASSIGN ioctl-ի միջոցով:

Արագացուցիչի ֆունկցիայի (AF) միավոր

• Արագացուցիչի ֆունկցիայի (AF) միավորը կցված է նավահանգիստին և բացահայտում է 256K MMIO տարածքը, որն օգտագործվելու է արագացուցչի հատուկ կառավարման ռեգիստրների համար:
• Օգտատերերի տարածքի հավելվածները կարող են բացառիկ մուտք ունենալ AFU-ին, որը կցված է Port-ին, օգտագործելով open() Port սարքի վրա, և թողարկել այն՝ օգտագործելով close():
• Օգտագործողի տարածքի հավելվածները կարող են նաև mmap() արագացնել MMIO շրջանները:

Մասնակի վերակազմավորում
Ինչպես նշվեց վերևում, արագացուցիչները կարող են վերակազմավորվել արագացուցիչի ֆունկցիայի (AF) մասնակի վերակազմավորման միջոցով: file. Արագացուցիչի գործառույթը (AF) պետք է ստեղծված լինի FPGA-ի ճշգրիտ FIM-ի և նպատակային ստատիկ շրջանի (Port) համար. Հակառակ դեպքում, վերակազմավորման գործողությունը կձախողվի և, հնարավոր է, առաջացնի համակարգի անկայունություն: Այս համատեղելիությունը կարելի է ստուգել՝ համեմատելով AF վերնագրում նշված ինտերֆեյսի ID-ն FME-ի կողմից sysfs-ի միջոցով բացահայտված ինտերֆեյսի ID-ի հետ: Այս ստուգումը սովորաբար կատարվում է օգտագործողի տարածքի կողմից՝ նախքան IOCTL վերակազմավորումը կանչելը:

Նշում.
Ներկայումս FPGA մուտք գործող ցանկացած ծրագրային ծրագիր, ներառյալ վիրտուալացված հոսթինգում աշխատող ծրագրերը, պետք է փակվեն՝ նախքան մասնակի վերակազմավորումը փորձելը: Քայլերը կլինեն.

1. Վարորդին բեռնաթափել հյուրից
2. Անջատեք VF-ը հյուրից
3. Անջատել SR-IOV-ը
4. Կատարեք մասնակի վերակազմավորում
5. Միացնել SR-IOV-ը
6. Միացրեք VF-ը հյուրին
7. Վարորդին բեռնեք հյուրի մեջ

FPGA վիրտուալացում
VM-ում աշխատող հավելվածներից արագացուցիչ մուտք գործելու համար անհրաժեշտ է, որ համապատասխան AFU-ի պորտը վերագրվի VF-ին՝ օգտագործելով հետևյալ քայլերը.

1. PF-ին են պատկանում բոլոր AFU նավահանգիստները լռելյայնորեն: Ցանկացած նավահանգիստ, որը պետք է վերանշանակվի VF-ին, նախ պետք է ազատվի PF-ից FME սարքի FPGA_FME_PORT_RELEASE ioctl-ի միջոցով:
2. Երբ N նավահանգիստները ազատվեն PF-ից, ստորև նշված հրամանը կարող է օգտագործվել SRIOV-ը և VF-ները միացնելու համար: Յուրաքանչյուր VF-ն ունի միայն մեկ նավահանգիստ AFU-ի հետ: echo N > PCI_DEVICE_PATH/sriov_numvfs
3. Անցնել VF-ների միջոցով VM-ներին:
4. VF-ի տակ գտնվող AFU-ն հասանելի է VM-ի հավելվածներից (օգտագործելով նույն դրայվերը VF-ի ներսում):

Նշում.
FME-ը չի կարող վերագրվել VF-ին, հետևաբար PR-ը և կառավարման այլ գործառույթները հասանելի են միայն PF-ի միջոցով:

Վարորդների կազմակերպություն

PCIe Module Device Driver

Վարորդների կազմակերպություն

FPGA սարքերը հայտնվում են որպես սովորական PCIe սարքեր; Այսպիսով, FPGA PCIe սարքի դրայվերը (intel-FPGA-PCI.ko) միշտ առաջինը բեռնվում է FPGA PCIe PF կամ VF հայտնաբերելուց հետո: Այս դրայվերը ենթակառուցվածքային դեր է խաղում վարորդի ճարտարապետության մեջ: Այն:

• Ստեղծում է FPGA կոնտեյներային սարք՝ որպես առանձնահատկություն սարքերի ծնող:
• Քայլում է Սարքի առանձնահատկությունների ցանկի միջով, որն ներդրված է PCIe սարքի BAR հիշողության մեջ՝ հայտնաբերելու առանձնահատկություն սարքերը և դրանց ենթահողերը և ստեղծել պլատֆորմային սարքեր նրանց համար կոնտեյների սարքի տակ:
• Աջակցում է SR-IOV-ին:
• Ներկայացնում է առանձնահատկությունների սարքի ենթակառուցվածքը, որը վերացականում է ենթաառանձնահատկությունների գործողությունները և ցուցադրում է ընդհանուր գործառույթները գործառույթների սարքերի դրայվերների համար:

PCIe Module Device Driver-ի գործառույթները

• Պարունակում է PCIe հայտնաբերում, սարքի թվարկում և առանձնահատկությունների հայտնաբերում:
• Ստեղծում է sysfs դիրեկտորիաներ մայր սարքի, FPGA կառավարման շարժիչի (FME) և պորտի համար:
• Ստեղծում է պլատֆորմի դրայվերների օրինակներ՝ ստիպելով Linux միջուկը բեռնել իրենց համապատասխան հարթակի մոդուլի դրայվերները:

FME պլատֆորմի մոդուլի սարքի վարորդ

• Էլեկտրաէներգիայի և ջերմային կառավարում, սխալների մասին հաշվետվություն, կատարողականի հաշվետվություն և այլ ենթակառուցվածքային գործառույթներ: Դուք կարող եք մուտք գործել այս գործառույթները sysfs ինտերֆեյսների միջոցով, որոնք ենթարկվում են FME վարորդի կողմից:
• Մասնակի վերակազմավորում: FME դրայվերը գրանցում է FPGA մենեջեր PR ենթահատկանիշի սկզբնավորման ժամանակ; երբ այն ստանում է FPGA_FME_PORT_PR ioctl ձեր կողմից, այն կանչում է ընդհանուր ինտերֆեյսի ֆունկցիան FPGA Manager-ից՝ ավարտելու բիթհոսքի մասնակի վերակազմավորումը դեպի տվյալ նավահանգիստ:
• Նավահանգիստների կառավարում վիրտուալացման համար: FME դրայվերը ներկայացնում է երկու ioctls՝ FPGA_FME_PORT_RELEASE, որոնք ազատում են տվյալ նավահանգիստը PF-ից; և FPGA_FME_PORT_ASSIGN, որը նավահանգիստը վերադարձնում է PF-ին: Երբ նավահանգիստը ազատվում է PF-ից, այն կարող է վերագրվել VF-ին PCIe վարորդի կողմից տրամադրված SR-IOV միջերեսների միջոցով: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար տես «FPGA վիրտուալացում»:

FME պլատֆորմի մոդուլի սարքի վարորդի գործառույթները

• Ստեղծում է FME նիշերի սարքի հանգույցը:
• Ստեղծում է FME sysfs files և իրականացնում է FME sysfs file աքսեսուարներ.
• Իրականացնում է FME մասնավոր հատկանիշների ենթավարորդները:
• FME մասնավոր առանձնահատկությունների ենթավարորդներ.
  • FME վերնագիր
  • Ջերմային կառավարում
  • Էլեկտրաէներգիայի կառավարում
  • Համաշխարհային սխալ
  • Մասնակի վերակազմավորում
  • Համաշխարհային կատարում

Port Platform Module Device Driver
FME դրայվերի նման, FPGA Port (և AFU) դրայվերը (intel-fpga-afu. ko) զոնդավորվում է Port պլատֆորմի սարքը ստեղծելուց հետո: Այս մոդուլի հիմնական գործառույթն է ինտերֆեյս տրամադրել օգտատերերի տարածության հավելվածների համար՝ անհատական ​​արագացուցիչներին մուտք գործելու համար, ներառյալ Port-ի հիմնական վերակայման կառավարումը, AFU MMIO տարածաշրջանի արտահանումը, DMA բուֆերային քարտեզագրման ծառայությունը, UMsg(1) ծանուցումը և հեռահար կարգաբերման գործառույթները ( տես վերևում):

UMsg-ն աջակցվում է միայն Acceleration Stack-ի միջոցով Intel Xeon® պրոցեսորի համար՝ ինտեգրված FPGA-ով:

Port Platform Module Device Driver-ի գործառույթները

• Ստեղծում է Port նիշերի սարքի հանգույցը:
• Ստեղծում է Port sysfs-ը files և իրականացնում է Port sysfs-ը file աքսեսուարներ.
• Իրականացնում է Port private feature sub-drivers-ը:
• Նավահանգստի մասնավոր առանձնահատկությունների ենթավարորդներ.
  • Նավահանգստի վերնագիր
  • AFU
  • Պորտի սխալ
  • UMsg (2)
  • Ազդանշանի թակել

Դիմում FPGA Սարքի թվարկում
Այս բաժինը ներկայացնում է, թե ինչպես են հավելվածները թվարկում FPGA սարքը sysfs հիերարխիայից /sys/class/fpga: Նախկինումampներքևում երկու Intel FPGA սարքեր տեղադրված են հոսթում: Յուրաքանչյուր FPGA սարք ունի մեկ FME և երկու պորտ (AFU): Յուրաքանչյուր FPGA սարքի համար սարքի գրացուցակ է ստեղծվում /sys/class/fpga:

/sys/class/fpga/intel-fpga-dev.0
/sys/class/fpga/intel-fpga-dev.1

Յուրաքանչյուր հանգույց ունի մեկ FME և երկու Ports (AFUs) որպես մանկական սարքեր.
/sys/class/fpga/intel-fpga-dev.0/intel-fpga-fme.0
/sys/class/fpga/intel-fpga-dev.0/intel-fpga-port.0
/sys/class/fpga/intel-fpga-dev.0/intel-fpga-port.1
/sys/class/fpga/intel-fpga-dev.1/intel-fpga-fme.1
/sys/class/fpga/intel-fpga-dev.1/intel-fpga-port.2
/sys/class/fpga/intel-fpga-dev.1/intel-fpga-port.3

Ընդհանուր առմամբ, FME/Port sysfs միջերեսները կոչվում են հետևյալ կերպ.
/sys/class/fpga/intel-fpga-dev.i/intel-fpga-fme.j/
/sys/class/fpga/intel-fpga-dev.i/intel-fpga-port.k/

հետ ես հաջորդաբար համարակալում եմ բոլոր կոնտեյներային սարքերը, j հաջորդաբար համարակալում եմ FME-ները և k հաջորդաբար համարակալում բոլոր նավահանգիստները:

ioctl()-ի և mmap()-ի համար օգտագործվող սարքի հանգույցները կարող են հղում կատարել հետևյալի միջոցով.
/dev/intel-fpga-fme.j
/dev/intel-fpga-port.k

PCIe վարորդների թվարկում
Այս հատվածը տալիս է ավարտview intel-fpga-pci.ko-ի կողմից կատարված սարքերի թվարկման կոդի հոսքը: Նշվում են տվյալների հիմնական կառուցվածքները և գործառույթները: Այս բաժինը լավագույնս հետևվում է, երբ viewուղեկցող կոդով (pcie.c):

Թվարկման տվյալների կառուցվածքներ

enum fpga_id_type {
PARENT_ID,
FME_ID,
PORT_ID,
FPGA_ID_MAX
};
ստատիկ կառուցվածք idr fpga_ids[FPGA_ID_MAX];
struct fpga_chardev_info {
const char *անուն;
dev_t devt;
};
struct fpga_chardev_info fpga_chrdevs[] = {
{ .name = FPGA_FEATURE_DEV_FME },
{ .name = FPGA_FEATURE_DEV_PORT },
};
ստատիկ կառուցվածքի դաս *fpga_class;
ստատիկ կառուցվածք pci_device_id cci_pcie_id_tbl[] = {
{PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCIe_DEVICE_ID_RCiEP0_MCP),},
{PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCIe_DEVICE_ID_VF_MCP),},
{PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCIe_DEVICE_ID_RCiEP0_SKX_P),},
{PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCIe_DEVICE_ID_VF_SKX_P),},
{PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCIe_DEVICE_ID_RCiEP0_DCP),},
{PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCIe_DEVICE_ID_VF_DCP),},
{0,}
};
ստատիկ կառուցվածք pci_driver cci_pci_driver = {
.name = DRV_NAME,
.id_table = cci_pcie_id_tbl,
.probe = cci_pci_probe,
.remove = cci_pci_remove,
.sriov_configure = cci_pci_sriov_configure
};
struct cci_drvdata {
int device_id;
struct սարքը *fme_dev;
struct mutex կողպեք;
struct list_head port_dev_list;
int release_port_num;
struct list_head տարածաշրջաններ;
};
struct build_feature_devs_info {
struct pci_dev *pdev;
void __iomem *ioaddr;
void __iomem *ioend;
int current_bar;
void __iomem *pfme_hdr;
struct սարքը *parent_dev;
struct platform_device *feature_dev;
};

Թվարկման հոսք

• ccidrv_init ()
  • Նախաձեռնեք fpga_ids-ը՝ օգտագործելով idr_init():
  • Նախաձեռնեք fpga_chrdevs[i].devt՝ օգտագործելով alloc_chrdev_region():
  • Նախաձեռնեք fpga_class-ը՝ օգտագործելով class_create():
  • pci_register_driver (&cci_pci_driver);
• cci_pci_probe ()
  • Միացրեք PCI սարքը, խնդրեք մուտք գործել նրա տարածաշրջաններ, սահմանեք PCI հիմնական ռեժիմը և կարգավորեք DMA-ն:
• cci_pci_create_feature_devs() build_info_alloc_and_init()
  • Հատկացրեք struct build_feature_devs_info, սկզբնավորեք այն:
    .parent_dev-ը դրված է որպես մայր sysfs գրացուցակ (intel-fpga-dev.id), որը պարունակում է FME և Port sysfs դիրեկտորիաները:
• parse_feature_list ()
  • Քայլեք BAR0 սարքի առանձնահատկությունների ցանկով՝ բացահայտելու FME-ն, նավահանգիստը և դրանց անձնական հատկությունները:
• parse_feature() parse_feature_afus() parse_feature_fme()
  • Երբ հանդիպում է FME.
• build_info_create_dev ()
  • Հատկացրեք հարթակ սարքը FME-ի համար, որը պահվում է build_feature_devs_info.feature_dev-ում:
  • feature_dev.id-ը սկզբնավորվում է idr_alloc(fpga_ids[FME_ID]) արդյունքի համար,
  • feature_dev.parent-ը սահմանված է build_feature_devs_info.parent_dev:
  • Կառուցվածքային ռեսուրսների զանգված հատկացրեք feature_dev.resource-ում:
• Հատկացրեք struct feature_platform_data, սկզբնավորեք այն և պահեք ցուցիչը feature_dev.dev.platform_data-ում
  • create_feature_instance() build_info_add_sub_feature()
  • Նախաձեռնել feature_dev.resource[FME_FEATURE_ID_HEADER]:
  • feature_platform_data_add()
  • Նախաձեռնել feature_platform_data.features[FME_FEATURE_ID_HEADER], ամեն ինչ, բացի .fops-ից:
• parse_feature() parse_feature_afus() parse_feature_port()
  • Երբ նավահանգիստ է հանդիպում.
• build_info_create_dev ()
  • Պորտի համար հատկացրեք պլատֆորմ սարք, որը պահվում է build_feature_devs_info.feature_dev-ում:
  • feature_dev.id-ը սկզբնավորվում է idr_alloc(fpga_ids[PORT_ID]) արդյունքի համար,
  • feature_dev.parent-ը սահմանված է build_feature_devs_info.parent_dev:
  • Կառուցվածքային ռեսուրսի զանգված հատկացրեք feature_dev.resource-ում:
  • Հատկացրեք struct feature_platform_data, սկզբնավորեք այն և պահեք ցուցիչը feature_dev.dev.platform_data-ում
• build_info_commit_dev ()
  • Պորտի համար struct feature_platform_data.node ավելացրեք նավահանգիստների ցանկին cci_drvdata.port_dev_list-ում:
• create_feature_instance() build_info_add_sub_feature()
  • Նախաձեռնել feature_dev.resource[PORT_FEATURE_ID_HEADER]:
• feature_platform_data_add()
  • Նախաձեռնել feature_platform_data.features[PORT_FEATURE_ID_HEADER], ամեն ինչ, բացի .fops-ից:
• parse_feature() parse_feature_afus() parse_feature_port_uafu()
  • Երբ հանդիպում է AFU.
• create_feature_instance() build_info_add_sub_feature()
  • Նախաձեռնել feature_dev.resource[PORT_FEATURE_ID_UAFU]:
• feature_platform_data_add()
  • Նախաձեռնել feature_platform_data.features[PORT_FEATURE_ID_UAFU], ամեն ինչ, բացի .fops-ից:
• parse_feature() parse_feature_private() parse_feature_fme_private()
  • Երբ հանդիպում է FME մասնավոր հատկանիշ՝
• create_feature_instance() build_info_add_sub_feature()
  • Նախաձեռնել feature_dev.resource[id]:
• feature_platform_data_add()
  • Նախաձեռնել feature_platform_data.features[id], ամեն ինչ, բացի .fops-ից:
• parse_feature() parse_feature_private() parse_feature_port_private()
• Երբ հանդիպում է Պորտի մասնավոր հատկանիշ՝ * create_feature_instance() build_info_add_sub_feature() * Նախնականացնել feature_dev.resource[id]: * feature_platform_data_add() Initialize feature_platform_data.features[id], ամեն ինչ, բացի .fops-ից:
• parse_ports_from_fme()
  • Եթե ​​վարորդը բեռնված է Ֆիզիկական ֆունկցիայի (PF) վրա, ապա.
• Գործարկեք parse_feature_list() հոսքը FME վերնագրում նկարագրված յուրաքանչյուր պորտի վրա:
• Օգտագործեք վերնագրի յուրաքանչյուր Port մուտքագրում նշված BAR-ը:

FME պլատֆորմի սարքի սկզբնավորում
Այս հատվածը տալիս է ավարտview FME սարքի սկզբնավորման համար ծածկագրի հոսքը, որն իրականացվում է intel-fpga-fme.ko-ի կողմից: Նշվում են տվյալների հիմնական կառուցվածքները և գործառույթները: Այս բաժինը լավագույնս հետևվում է, երբ viewուղեկցող կոդով (fme-main.c):

FME պլատֆորմի սարքի տվյալների կառուցվածքները

struct feature_ops {
int (*init)(struct platform_device *pdev, struct feature *feature);
int (*uinit)(struct platform_device *pdev, struct feature *feature);
երկար (*ioctl)(struct platform_device *pdev, struct feature *feature,
անստորագիր int cmd, անստորագիր երկար arg);
int (*test)(struct platform_device *pdev, struct feature *feature);
};
կառուցվածքի հատկանիշ {
const char *անուն;
int resource_index;
void __iomem *ioaddr;
struct feature_ops *ops;
};
struct feature_platform_data {
struct list_head հանգույց;
struct mutex կողպեք;
չստորագրված երկար dev_status;
struct cdev cdev;
struct platform_device *dev;
չստորագրված int disable_count;
անվավեր *մասնավոր;
միջակայք համար;
int (*config_port)(struct platform_device *, u32, bool);
struct platform_device *(*fpga_for_her_port)(struct platform_device *,
void *, int (*match) (struct platform_device *, void *)); կառուցվածք
առանձնահատկությունների առանձնահատկությունները[0];
};
struct perf_object {
int id;
const struct հատկանիշ_խումբ **attr_groups;
struct սարքը *fme_dev;
struct list_head հանգույց;
struct list_head երեխաներ;
struct kobject kobj;
};
struct fpga_fme {
u8 port_id;
u64 pr_err;
struct սարքը *dev_err;
struct perf_object *perf_dev;
struct feature_platform_data *pdata;
};

FME պլատֆորմի սարքի սկզբնավորման հոսք

FME սկզբնավորման հոսք

• fme_probe() fme_dev_init()
  • Նախաձեռնեք fpga_fme կառուցվածքը և պահեք այն feature_platform_data.private դաշտում:
• fme_probe() fpga_dev_feature_init() feature_instance_init()
  • Պահպանեք struct feature_ops-ը feature_platform_data.features-ում յուրաքանչյուր բնակեցված հատկանիշի համար:
  • Կանչեք փորձարկման գործառույթը, եթե այդպիսիք կան, կառուցվածքից:
  • Կանչեք init ֆունկցիան struct-ից:
• fme_probe() fpga_register_dev_ops()
  • Ստեղծեք FME նիշերի սարքի հանգույցը՝ գրանցելով կառուցվածք file_գործառնություններ.

Port Platform Device Initialization
Այս հատվածը տալիս է ավարտview intel-fpga-afu.ko-ի կողմից իրականացվող պորտային սարքի սկզբնավորման համար ծածկագրի հոսքը: Նշվում են տվյալների հիմնական կառուցվածքները և գործառույթները: Այս բաժինը լավագույնս հետևվում է, երբ viewուղեկցող կոդով (afu.c):

Port Platform Device Data Structures

struct feature_ops {
int (*init)(struct platform_device *pdev, struct feature *feature);
int (*uinit)(struct platform_device *pdev, struct feature *feature);
երկար (*ioctl)(struct platform_device *pdev, struct feature *feature,
անստորագիր int cmd, անստորագիր երկար arg);
int (*test)(struct platform_device *pdev, struct feature *feature);
};
կառուցվածքի հատկանիշ {
const char *անուն;
int resource_index;
void __iomem *ioaddr;
struct feature_ops *ops;
};
struct feature_platform_data {
struct list_head հանգույց;
struct mutex կողպեք;
չստորագրված երկար dev_status;
struct cdev cdev;
struct platform_device *dev;
չստորագրված int disable_count;
անվավեր *մասնավոր;
միջակայք համար;
int (*config_port)(struct platform_device *, u32, bool);
struct platform_device *(*fpga_for_her_port)(struct platform_device *,
void *, int (*match) (struct platform_device *, void *));
կառուցվածքի առանձնահատկությունները[0];
};
struct fpga_afu_region {
u32 ինդեքս;
u32 դրոշներ;
u64 չափը;
u64 օֆսեթ;
u64 ֆիզ;
struct list_head հանգույց;
};
struct fpga_afu_dma_region {
u64 user_addr;
u64 երկարություն;
u64 iova;
struct page **էջեր;
struct rb_node հանգույց;
bool in_use;
};
struct fpga_afu {
u64 region_cur_offset;
int num_regions;
u8 num_umsgs;
struct list_head տարածաշրջաններ;
struct rb_root dma_regions;
struct feature_platform_data *pdata;
};

Port Platform Device Initialization Flow

Նավահանգստի սկզբնավորման հոսք

• afu_probe() afu_dev_init()
  • Նախաձեռնեք fpga_afu կառուցվածքը և պահեք այն feature_platform_data.private դաշտում:
• afu_probe() fpga_dev_feature_init() feature_instance_init()
  • Պահպանեք struct feature_ops-ը feature_platform_data.features-ում յուրաքանչյուր բնակեցված հատկանիշի համար:
  • Կանչեք փորձարկման գործառույթը, եթե այդպիսիք կան, կառուցվածքից:
  • Կանչեք init ֆունկցիան struct-ից:
• afu_probe() fpga_register_dev_ops()
  • Ստեղծեք Port նիշերի սարքի հանգույցը՝ գրանցելով կառուցվածք file_գործառնություններ.

FME IOCTLs
IOCTL-ներ, որոնք կանչվում են բաց file /dev/intel-fpga-fme.j-ի նկարագրիչ FPGA_GET_API_VERSION-վերադարձրեք ընթացիկ տարբերակը որպես ամբողջ թիվ՝ սկսած 0-ից:

FPGA_CHECK_EXTENSION — ներկայումս չի աջակցվում:

FPGA_FME_PORT_RELEASE-arg-ը ցուցիչ է դեպի a.

struct fpga_fme_port_release {
__u32 argsz; // մեջ՝ sizeof (struct fpga_fme_port_release)
__u32 դրոշներ; // in: պետք է լինի 0
__u32 port_id; // մեջ՝ պորտի ID (0-ից) թողարկելու համար:
};

FPGA_FME_PORT_ASSIGN-arg-ը ցուցիչ է դեպի a.

struct fpga_fme_port_assign {
__u32 argsz; // մեջ՝ sizeof (struct fpga_fme_port_assign)
__u32 դրոշներ; // in: պետք է լինի 0
__u32 port_id; // մեջ՝ պորտի ID (0-ից) վերագրելու համար: (պետք է լինի
նախկինում թողարկվել է FPGA_FME_PORT_RELEASE-ի կողմից)
};

FPGA_FME_PORT_PR-arg-ը ցուցիչ է դեպի a.

struct fpga_fme_port_pr {
__u32 argsz; // մեջ՝ sizeof (struct fpga_fme_port_pr)
__u32 դրոշներ; // in: պետք է լինի 0
__u32 port_id; // մեջ՝ պորտի ID (0-ից)
__u32 բուֆեր_չափ; // in. բիթ հոսքի բուֆերի չափը բայթերով: Պետք է լինի 4 բայթ
հավասարեցված.
__u64 բուֆեր_հասցե; // in. բիթ հոսքի բուֆերի գործընթացի հասցեն
__u64 կարգավիճակ; // դուրս. սխալի կարգավիճակ (bitmask)
};

Պորտ IOCTLs
IOCTL-ներ, որոնք կանչվում են բաց file նկարագրիչ /dev/intel-fpga-port.k-ի համար FPGA_GET_API_VERSION—վերադարձրեք ընթացիկ տարբերակը որպես ամբողջ թիվ՝ սկսած 0-ից։ FPGA_CHECK_EXTENSION—ներկայումս չի աջակցվում։

FPGA_PORT_GET_INFO-arg-ը ցուցիչ է դեպի a.

struct fpga_port_info {
__u32 argsz; // մեջ՝ sizeof (struct fpga_port_info)
__u32 դրոշներ; // դուրս: վերադարձնում է 0
__u32 num_regions; // դուրս. MMIO շրջանների թիվը, 2 (1-ը AFU-ի և 1-ի համար):
STP)
__u32 num_umsgs; // դուրս. սարքաշարի կողմից աջակցվող UMsg-ների քանակը
};

FPGA_PORT_GET_REGION_INFO-arg-ը ցուցիչ է դեպի a.

struct fpga_port_region_info {
__u32 argsz; // մեջ՝ sizeof (struct fpga_port_region_info)
__u32 դրոշներ; // դուրս. (bitmask) {FPGA_REGION_READ, FPGA_REGION_WRITE,
FPGA_REGION_MMAP }
__u32 ինդեքս; // մեջ՝ FPGA_PORT_INDEX_UAFU կամ FPGA_PORT_INDEX_STP
__u32 լիցք; // in: պետք է լինի 0
__u64 չափը; // դուրս. MMIO տարածաշրջանի չափը բայթերով
__u64 օֆսեթ; // դուրս. MMIO տարածաշրջանի օֆսեթ սարքի սկզբից fd
};

FPGA_PORT_DMA_MAP-arg-ը ցուցիչ է դեպի a.
struct fpga_port_dma_map {
__u32 argsz; // մեջ՝ sizeof (struct fpga_port_dma_map)
__u32 դրոշներ; // in: պետք է լինի 0 __u64 user_addr; // in: գործընթացի վիրտուալ
հասցեն։ Պետք է էջը հավասարեցված լինի:
__u64 երկարություն; // in. քարտեզագրման երկարությունը բայթերով: Պետք է լինի էջի բազմապատիկ
չափը։
__u64 iova; // դուրս՝ IO վիրտուալ հասցե };

FPGA_PORT_DMA_UNMAP-arg-ը ցուցիչ է դեպի a.
struct fpga_port_dma_unmap {
__u32 argsz; // մեջ՝ sizeof (struct fpga_port_dma_unmap)
__u32 դրոշներ; // in: պետք է լինի 0
__u64 iova; // in. IO վիրտուալ հասցե վերադարձված նախորդի կողմից
FPGA_PORT_DMA_MAP };

• FPGA_PORT_RESET-arg-ը պետք է լինի NULL:
• FPGA_PORT_UMSG_ENABLE-arg-ը պետք է լինի NULL:
• FPGA_PORT_UMSG_DISABLE-արգերը պետք է լինեն NULL:

FPGA_PORT_UMSG_SET_MODE-arg-ը ցուցիչ է դեպի a.

struct fpga_port_umsg_cfg {
__u32 argsz; // մեջ՝ sizeof (struct fpga_port_umsg_cfg)
__u32 դրոշներ; // in: պետք է լինի 0
__u32 hint_bitmap; // մեջ՝ UMsg ակնարկի ռեժիմի բիթքարտեզ: Նշանակում է, թե որոնք են UMsg-երը
միացված է:
};

FPGA_PORT_UMSG_SET_BASE_ADDR—

• UMsg-ը պետք է անջատված լինի այս ioctl-ի թողարկումից առաջ:
• Iova դաշտը պետք է լինի բոլոր UMsg-ների համար բավականաչափ մեծ բուֆերի համար (num_umsgs * PAGE_SIZE):
  • Վարորդի բուֆերի ղեկավարության կողմից բուֆերը նշվում է որպես «օգտագործման մեջ»:
  • Եթե ​​iova-ն NULL-ն է, ապա ցանկացած նախկին շրջան չի նշվում որպես «օգտագործվող»:
• arg-ը ցուցիչ է a.
  struct fpga_port_umsg_base_addr {
  • u32 argsz; // մեջ՝ sizeof (struct fpga_port_umsg_base_addr)
  • u32 դրոշներ; // in: պետք է լինի 0
  • u64 iova; // մեջ՝ IO վիրտուալ հասցե FPGA_PORT_DMA_MAP-ից: };

Նշում.

• Պորտի սխալները մաքրելու համար պետք է գրել ընթացիկ սխալների ճշգրիտ բիտդիմակը, օրինակ.ample, cat սխալներ > պարզ
• UMsg-ն աջակցվում է միայն Acceleration Stack-ի միջոցով Intel Xeon պրոցեսորի համար՝ ինտեգրված FPGA-ով:

sysfs Files

FME վերնագիր sysfs files
intel-fpga-dev.i/intel-fpga-fme.j/

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
ports_num	fme_header.capability.num_ports	տասնորդական միջ	Միայն կարդալու համար
քեշի_չափս	fme_header.capability.cache_size	տասնորդական միջ	Միայն կարդալու համար
տարբերակը	fme_header.capability.fabric_verid	տասնորդական միջ	Միայն կարդալու համար
socket_id	fme_header.capability.socket_id	տասնորդական միջ	Միայն կարդալու համար
bitstream_id	fme_header.bitstream_id	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
bitstream_metadata	fme_header.bitstream_md	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար

FME ջերմային կառավարման sysfs files
intel-fpga-dev.i/intel-fpga-fme.j/thermal_mgmt/

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
շեմ ​​1	thermal.threshold.tmp_thshold1	տասնորդական միջ	Օգտվող՝ միայն կարդալու Root՝ կարդալ-գրել
շեմ ​​2	thermal.threshold.tmp_thshold2	տասնորդական միջ	Օգտվող՝ միայն կարդալու Root՝ կարդալ-գրել
շեմ_ուղևորություն	thermal.threshold.therm_trip_thshold	տասնորդական միջ	Միայն կարդալու համար
threshold1_reached	thermal.threshold.thshold1_status	տասնորդական միջ	Միայն կարդալու համար
threshold2_reached	thermal.threshold.thshold2_status	տասնորդական միջ	Միայն կարդալու համար
threshold1_policy	ջերմային. threshold.thshold_policy	տասնորդական միջ	Օգտվող՝ միայն կարդալու Root՝ կարդալ-գրել
ջերմաստիճանը	thermal.rdsensor_fm1.fpga_temp	տասնորդական միջ	Միայն կարդալու համար

FME Power Management sysfs files
intel-fpga-dev.i/intel-fpga-fme.j/power_mgmt/

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
սպառված	power.status.pwr_consumed	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
շեմ ​​1	հզորություն.շեմ.շեմ1	hex uint64_t	Օգտվող՝ միայն կարդալու Root՝ կարդալ-գրել
շեմ ​​2	հզորություն.շեմ.շեմ2	hex uint64_t	Օգտվող՝ միայն կարդալու Root՝ կարդալ-գրել
threshold1_status	power.threshold.threshold1_status	տասնորդական անստորագիր	Միայն կարդալու համար
threshold2_status	power.threshold.threshold2_status	տասնորդական անստորագիր	Միայն կարդալու համար
rtl	power.status.fpga_latency_report	տասնորդական անստորագիր	Միայն կարդալու համար

FME Global Error sysfs files
intel-fpga-dev.i/intel-fpga-fme.j/errors/

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
pcie0_errors	gerror.pcie0_err	hex uint64_t	Կարդալ գրել
pcie1_errors	gerror.pcie1_err	hex uint64_t	Կարդալ գրել
inject_error	gerror.ras_error_inj	hex uint64_t	Կարդալ գրել

intel-fpga-dev.i/intel-fpga-fme.j/errors/fme-errors/

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
սխալներ	gerror.fme_err	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
first_error	gerror.fme_first_err.err_reg_status	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
հաջորդ_սխալ	gerror.fme_next_err.err_reg_status	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
պարզ	Մաքրում է սխալները, first_error, next_error	տարբեր uint64_t	Միայն գրել

Նշում.
FME սխալները մաքրելու համար դուք պետք է գրեք ընթացիկ սխալների ճշգրիտ բիտդիմակը, օրինակ.ample cat սխալներ > պարզ.

FME մասնակի վերակազմավորում sysfs files
intel-fpga-dev.i/intel-fpga-fme.j/pr/

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
interface_id	pr.fme_pr_intfc_id0_h, pr.fme_pre_intfc_id0_l	վեցանկյուն 16 բայթ	Միայն կարդալու համար

FME Global Performance sysfs files
intel-fpga-dev.i/intel-fpga-fme.j/dperf/clock

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
ժամացույց	gperf.clk.afu_interf_clock	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար

intel-fpga-dev.i/intel-fpga-fme.j/dperf/cache/ (Վավերական չէ Acceleration Stack-ի համար Intel Xeon պրոցեսորի համար FPGA-ներով)

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
սառեցնել	gperf.ch_ctl.freeze	տասնորդական միջ	Կարդալ գրել
read_hit	gperf.CACHE_RD_HIT	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
read_miss	gperf.CACHE_RD_MISS	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
գրել_հարվածել	gperf.CACHE_WR_HIT	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
գրել_կարոտս	gperf.CACHE_WR_MISS	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
hold_request	gperf.CACHE_HOLD_REQ	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
tx_req_stall	gperf.CACHE_TX_REQ_STALL	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
rx_req_stall	gperf.CACHE_RX_REQ_STALL	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
data_write_port_contention	gperf.CACHE_DATA_WR_PORT_CONTEN	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
tag_write_port_contention	gperf.CACHE_TAG_WR_PORT_CONTEN	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար

intel-fpga-dev.i/intel-fpga-fme.j/dperf/iommu/ (Վավերական չէ Acceleration Stack-ի համար Intel Xeon CPU-ի համար FPGA-ներով)

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
սառեցնել	gperf.vtd_ctl.freeze	տասնորդական միջ	Օգտվող՝ միայն կարդալու Root՝ կարդալ-գրել

intel-fpga-dev.i/intel-fpga-fme.j/dperf/iommu/afuk/ (Վավերական չէ Acceleration Stack-ի համար Intel Xeon պրոցեսորի համար FPGA-ներով)

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
read_transaction	gperf.VTD_AFU0_MEM_RD_TRANS	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
գրել_գործարք	gperf.VTD_AFU0_MEM_WR_TRANS	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
tlb_read_hit	gperf.VTD_AFU0_TLB_RD_HIT	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
tlb_write_hit	gperf.VTD_AFU0_TLB_WR_HIT	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար

intel-fpga-dev.i/intel-fpga-fme.j/dperf/fabric/

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
միացնել	gperf.fab_ctl.(միացված)	տասնորդական միջ	Օգտվող՝ միայն կարդալու Root՝ կարդալ-գրել
սառեցնել	gperf.fab_ctl.freeze	տասնորդական միջ	Օգտվող՝ միայն կարդալու Root՝ կարդալ-գրել
pcie0_read	gperf.FAB_PCIE0_RD	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
pcie0_write	gperf.FAB_PCIE0_WR	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
pcie1_read	gperf.FAB_PCIE1_RD	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
pcie1_write	gperf.FAB_PCIE1_WR	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
upi_read	gperf.FAB_UPI_RD	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
upi_write	gperf.FAB_UPI_WR	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար

intel-fpga-ev.i/intel-fpga/fme.j/dperf/fabric/portk/

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
pcie0_read	gperf.FAB_PCIE0_RD	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
pcie0_write	gperf.FAB_PCIE0_WR	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
pcie1_read	gperf.FAB_PCIE1_RD	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
pcie1_write	gperf.FAB_PCIE1_WR	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
upi_read	gperf.FAB_UPI_RD	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
upi_write	gperf.FAB_UPI_WR	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար

Port Header sysfs files
intel-fpga-dev.i/intel-fpga-port.k/

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
id	port_header.capability.port_number	տասնորդական միջ	Միայն կարդալու համար
լտր	port_header.control.latency_tolerance	տասնորդական միջ	Միայն կարդալու համար

Port AFU Header sysfs files
intel-fpga-dev.i/intel-fpga-port.k/

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
afu_id	afu_header.guid	վեցանկյուն 16 բայթ	Միայն կարդալու համար

Պորտի սխալ sysfs files
intel-fpga-dev.i/intel-fpga-port.k/errors/

sysfs file	mmio դաշտ	տեսակը	մուտք
սխալներ	perrror.port_error	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
first_error	perrror.port_first_error	hex uint64_t	Միայն կարդալու համար
first_malformed_req	սարսափ.malreq	վեցանկյուն 16 բայթ	Միայն կարդալու համար
պարզ	սխալ (բոլոր սխալները)	տարբեր uint64_t	Միայն գրել

Նշում.
Պորտի սխալները մաքրելու համար դուք պետք է գրեք ընթացիկ սխալների ճշգրիտ բիտդիմակը, օրինակample cat սխալներ > պարզ.

Վերանայման պատմություն

Փաստաթղթի տարբերակը	Փոփոխություններ
2017.10.02	Նախնական թողարկում.

OPAE Intel FPGA Linux սարքի վարորդի ճարտարապետության ուղեցույց

Փաստաթղթեր / ռեսուրսներ

intel OPAE FPGA Linux սարքի վարորդի ճարտարապետություն [pdf] Օգտագործողի ուղեցույց OPAE FPGA Linux Device Driver Architecture, OPAE FPGA, Linux Device Driver Architecture, Driver Architecture, Architecture

Հղումներ

• Օգտագործողի ձեռնարկ