Asi pred tydnem jsem s Mirou Lachmanem resil, ze nainstalovane FreeBSD
nerozpoznava NVMe disky, ktere v pocitaci jsou. Resili jsme to mimo
konferenci, protoze to byla pomerne zdlouhava iterativni analyza plna
dlouhejch LOGu z nichz navic casto po analyze vypadl prosty zaver "tak
tohle nam nijak nepomuze".
Ale strucne to tu shrnu, presneji, vyuziju to jako "modelovku" k lehkemu
popisu toho, jak FreeBSD vlastne detekuje zarizeni. Soustredim se na
PCI, ale u ostatnich je to v zasade podobne.
Neobejdu se bez velice zjednoduseneho popisu toho, jak vypada hadrware.
PCI sbernice je drat po kterem chodi data oznacena adresou. Kdyz
zarizeni spatri svoji adresu, vi, ze nasledujici data jsou "jeho", jina
zarizeni si dat nevsimaji.
Presneji - zpravy jsou tri typu, 1. vstupne/vystupni port| 2. pamet | 3.
preruseni a zarizeni ma zpravu za vlastni jen pokud je oznacena spravnou
kombinaci typ/adresa.
Jen malinko to zkomplikuju informaci, ze fyzicke pripojene zarizeni muze
byt vnitrne virtualizovane - tedy - jako by to bylo vice nezavislych
zarizeni.
Zvlastnim typem koncoveho zarizeni je "PCI-PCI bridge". Ten lze
prirovnat k (dvouportovemu) switchi na LAN. Pokud nevite k cemu je
dvouportovy switch tak k prodlouzeni dosahu. Delka PCI dratu je omezena
a je omezen i pocet zarizeni, ktere na nej jde pripojit. Za bridgem je
tak dalsi PCI sbernice.
Bridge jako koncove zarizeni jedne smernice prijima zpravy pro vsechna
zarizeni, ktera jsou "za nim" (a predava je).
Adresy zarizeni nejsou pevne, prideluji se "autokonfiguraci" pri startu
systemu - a tim uz se od hardwaru dostavame k tomu, jak system zarizeni
hleda a inicializuje.
Operacni system je schopen oslovovat jednotliva zarizeni na sbernici v
poradi v jakem jsou na ni pripojena a z kazdeho ziska identifikacni
informaci. Ziska jich pomerne hodne, pro maximalni zjednoduseni zminim
jen ty, ktere nas kriticky zajimaji ted.
Dostane identifikaci vyrobce a zarizeni, typ zarizeni a jake adresy a
kolik jich zarizeni potrebuje pridelit.
Pokud si na svem FreeBSD spustite prikaz pciconf -lvb dostanete vypis
pro ta zarizeni, ktera v pocitaci mate. Pro jedno z nich to muze vypadat
napriklad takto:
ahci0@pci0:0:31:2: class=0x010601 card=0x1c028086 chip=0x1c028086 rev=0x05
hdr=0x00
vendor = 'Intel Corporation'
device = '6 Series/C200 Series Chipset Family 6 port SATA AHCI
Controller'
class = mass storage
subclass = SATA
bar [10] = type I/O Port, range 32, base 0xf050, size 8, enabled
bar [14] = type I/O Port, range 32, base 0xf040, size 4, enabled
bar [18] = type I/O Port, range 32, base 0xf030, size 8, enabled
bar [1c] = type I/O Port, range 32, base 0xf020, size 4, enabled
bar [20] = type I/O Port, range 32, base 0xf000, size 32, enabled
bar [24] = type Memory, range 32, base 0xf7c02000, size 2048, enabled
V polozce chip= mame identifikaci vyrobku (1c02) a vyrobce (8086). Muj
system vi co ta cisla znamenaji a tam mi to textove rozepsal v radcich
"vendor=" a device=".
Zde je ale potreba zduraznit, ze znalost "co ta cisla znamenaji" a "umet
zarizeni pouzivat" jsou dve nezavisle veci. System vam muze napsat
presne co to je za zarizeni a presto nemusi mit pro dane zariznei ovadac
a nebud eho umet pouzivat, muze to ale byt i ibracene - system ma pro
dane zarizeni ovladac a umi s nim pracovat, ale nezna "textove
interpretace" tech ciselnych identifikaci.
Typ zarizeni je v polozce class=0x010601, vyznam je castecne textove
rozklicovan v polozkach class a subclass, ale tady plati totez co vyse -
(ne)znalost textoveho popisu je nezavisla od schopnosti systemu zarizeni
obsluhovat.
No a radky "bar" jsou uz jednotlive pozadavky zarizeni na adresy. Toto
konretni zarizeni chce pet 32bitovych adresnich bloku typu "vstupne
vystupni port", pricemz velikosti bloku (pocet takovych adres v kazdem
bloku) jsou 8,4,8,4 a 32.
Krome toho chce zarizeni jeden 32bitovy adresni blok typu "pamet" o
velikosti 2048 adres.
Jelikoz jsme pciconf spousteli na zivem systemu, v polozce "base" rovnou
vidime vysledek - jake adresy system pridelil. Na startujicim systemu by
tam nebylo nic (zarizeni je jedno jake adresy dostane) nebo by tam byla
hodnota a pak to znamena, ze zarizeni preferuje uvedenou adresu (ale je
vzdy na systemu jestli pozadovanou adresu prideli).
Pro ucely ladeni problemu "nenachazi zarizeni" je pro nas dulezity i
udaj "pci0:0:31:2". V tom je zakodovano, kde ve stromu PCI sbernic toho
kokretni zarizeni je pripojene.
V nasem pripade jde o prvni strom (cisluje se od nuly, proto pci0, prvni
sbernici = neprosli jsme pres zadny bridge (to je ta druha nula), na
teto sbernici to je zarizeni s poradovym cislem 31. Posledni cislo "2"
je cislo vitualniho zarizeni v ramci daneho fyzickeho zarizeni.
Vratme se ake zpatky - system prochazi zarizeni jedno po druhem, od kazdeho
1. ziska tyto informace a prideli jim adresni bloky pozadovanych typu a
velikosti.
2. zkusi pro zarizeni najit ovladac
Co se [2] tyce, funguje to takto - system ma ovladace (je jedno zda
zakompilovane v kernelu nebo dynamicky nahrane). Ovladace je softwarova
kopka funkci z nichz nas v teto chvili zajima funkce "probe". Ucelem
teto funkce je pro konkretni zarizeni rict "ano, toto zarizeni umim
obsluhovat" nebo "ne, netusim co to je". A system pro kazde nalezen
zarizeni, kteremu pridelil pozadovane adresy vola funkc eprobe vsech
ovladacu, cimz zjisti, zda ma pro dany hadrware alespon jeden softwarovy
ovladac. Pokud ne, je to zarizeni bez ovladace a tim komunikace s nim
konci. Pokud se jeden nebo vice softwarovych ovladaci najde, system mezi
nimi vybere (ted nechci resit jak), ten danemu priradi a zavola (uz jen
u toho jednoho ovladace) funkci "attach" - od toho okamziku zarizeni
patri tomuto ovladaci a system uz s nim pracuje vyhradne prostrednictvim
ovladace. Ovladac v ramci funkce attach zarizeni cele nakonfiguruje a
pripravi na praci.
Takze jeste jednou, system na sbernici prochazi zarizeni jedno po drohem
v poradi v jakem jsou pripojene a u kazdeho ziska informace a prideli
pozadovane adresni bloky.
Nasledne se zarizeni predklada vsem ovladacum a nekteremu z tech
ovladacu, ktere se k zarizeni "hlasi" ho prideli pricemz zavola funkci
"attach" vybraneho ovladace. Ta zarizeni nainicializuje a pripravi pro
"normalni pouziti".
Jen lehce se chci otrit po pripad, kdy k zarizeni patri ovladac "PCI-PCI
bridge". Ten v ramci inicializace (funkce attach) zjisti, ze za timto
zarizeni jsou dalsi PCI sbernice - a prida ji systemu na vrsek seznamu
PCI sbernic. A protoze system prochazi seznam "odvrchu", nebude pristi
zkoumane zarizeni "dalsi zarizeni na puvodni sbernici", ale zacne resit
nove pridanou sbernici. K puvodni sbernici se system vrati a bude
pokracovat dalsimi zarizenim teprve az vyridi sbernici nove objevenou.
Zbyva jeste zminit, ze kdyz se prideluji adresu nejakemu zarizeni za
bridgem (za vice bridgi, kdyz je strom hlubsi), musi system pri
pridelovani adres kazdemu bridgi po ceste rict, ze (i) tenhle adresni
blok musi prijimat (a predavat dal na podrizenou sbernici).
No a to je vlastne vsechno - jak o hardwaru tak softwaru. Pokud nedojde
k potizim, nic jineho uz se vlastne nedeje. Tohle ale potrebujeme znat
kvuli tomu, ze se neco spatneho deje a my hledame co (nasledne proc a
nasledne jak to opravit).
A o tom v pristim emailu (rozsekal jsme to, protoze to an jeden email je
strasne dlouhy).
Dan
--
FreeBSD mailing list (users-l@freebsd.cz)
http://www.freebsd.cz/listserv/listinfo/users-l
