|
ИМЯ
spufs - файловая система SPU
ОПИСАНИЕ
Файловая система SPU используется на машинах PowerPC, на которых реализована Cell
Broadband Engine Architecture для доступа к cинергичным процессорным блокам
(Synergistic Processor Unit, SPU).
Файловая система предоставляет пространство имён похожее на общую память POSIX или
очереди сообщений. Пользователи, имеющие права на запись в файловую систему, могут
использовать вызов spu_create(2) для организации контекстов SPU в корневом
каталоге spufs.
Каждый контекст SPU представлен каталогом с постоянным набором файлов. Эти файлы
можно использовать для управления состоянием логического SPU. Пользователи могут
изменять права на файлы, но не могут добавлять или удалять файлы.
Параметры монтирования
uid=<uid>
Назначает пользователя-владельца точки монтирования; по умолчанию 0 (root).
gid=<gid>
Назначает группу-владельца точки монтирования; по умолчанию 0 (root).
mode=<права>
Назначает права на каталог верхнего уровня в spufs, задаётся как
строка-число прав в восьмеричной системе счисления. По умолчанию 0775.
Файлы
При вызовах read(2) или write(2) файлы в spufs, в основном, ведут себя как
обычно, но часто поддерживают только ограниченный набор операций. В данном списке
перечислены поддерживаемые операции, а отклонения от стандартного поведения
описаны в соответствующих справочных страницах.
Все файлы, поддерживающие операцию read(2), также поддерживают readv(2), а все
файлы, поддерживающие операцию write(2), также поддерживают writev(2). Все файлы
поддерживают семейство операций access(2) и stat(2), но у последней операции в
возвращаемой структуре stat достоверную информацию содержат только поля st_mode,
st_nlink, st_uid и st_gid.
Все файлы поддерживают операции chmod(2)/fchmod(2) и chown(2)/fchown(2), но они не
могут предоставить права, которые противоречат возможным операциям (например,
возможность чтения файла wbox).
Текущий список файлов:
/capabilities
Содержит строку мандатов (перечисляемых через запятую) этого контекста SPU.
Возможные мандаты:
sched Данный контекст может быть запланирован.
step Данный контекст может выполняться в пошаговом режиме, для отладки.
В будущем могут быть добавлены новые флаги мандатов.
/mem Содержимое хранилища локальной памяти SPU. Оно может быть доступно как
Отображает mem в адресное пространство процесса, предоставляя доступ
к локальному хранилищу SPU внутри адресного пространства процесса.
Разрешено только отображение MAP_SHARED.
/regs Содержит сохранённые регистры общего назначения контекста SPU. Этот файл
содержит 128-битное значение каждого регистра, начиная с регистра 0 и
кончая 127, в этом порядке. Это позволяет просматривать регистры общего
назначения при отладке.
Для чтения или записи в этот файл требуется, чтобы контекст был
запланирован, поэтому использовать этот файл не рекомендуется при
нормальной работе программы.
Файл regs отсутствует в контекстах, которые были созданы с флагом
SPU_CREATE_NOSCHED.
/mbox Первый буфер обмена (communication mailbox) SPU-в-CPU. Этот файл доступен
только для чтения и может быть прочитан по 4 байта за раз. Его можно
использовать только в неблокирующем режиме — для блокировки нельзя даже
использовать poll(2). Единственно возможная операция над открытым файлом
mbox:
read(2)
Если count меньше четырёх, то read(2) возвращает -1 и присваивает
errno значение EINVAL. Если данные в буфере отсутствуют (т. е., SPU
не отправлял сообщений), то возвращается значение -1, а errno
присваивается значение EAGAIN. При успешном чтении данных четыре
байта помещаются в буфер данных и возвращается значение 4.
/ibox Второй буфер обмена SPU-в-CPU. Этот файл подобен первому буферу обмена, но
может открываться в блокирующем режиме ввода-вывода, то есть вызов read(2)
с открытым файлом ibox заблокирует выполнение до тех пор, пока SPU не
запишет данные в свой канал прерываний буфера (если файл не открыт с флагом
O_NONBLOCK, смотрите далее). Также можно использовать poll(2) и подобные
системные вызовы для отслеживания наличия данных в буфере.
Возможные операции над открытым файлом ibox:
read(2)
Если count меньше четырёх, то read(2) возвращает -1 и присваивает
errno значение EINVAL. Если данные в буфере отсутствуют и файловый
дескриптор открыт с флагом O_NONBLOCK, то возвращается значение -1,
а errno присваивается значение EAGAIN.
Если в буфере данных нет и файловый дескриптор был открыт без
O_NONBLOCK, то вызов блокируется до тех пор, пока SPU не запишет в
свой канал прерываний буфера. При успешном чтении данных четыре
байта помещаются в буфер данных и возвращается значение 4.
poll(2)
Опрос файла ibox показывает (POLLIN | POLLRDNORM) есть ли данные для
чтения.
/wbox Буфер обмена CPU-в-SPU. Доступен только для записи, которую можно
производить по четыре байта за раз. Если буфер полон, то write(2)
блокируется; для слежения за возможностью записи можно использовать вызов
poll(2). Возможные операции с открытым файлом wbox:
выполнит чтение из своего буферного канала PPE (PowerPC Processing
Element). После успешного чтения данных, системный вызов вернёт
значение 4 как результат функции.
poll(2)
Опрос файла wbox показывает (POLLOUT | POLLWRNORM) есть ли свободное
место для записи.
/mbox_stat, /ibox_stat, /wbox_stat
Эти файлы доступны только для чтения и содержат размер текущей очереди
каждого буфера — то есть сколько слов можно прочитать из mbox или ibox, или
сколько слов можно записать в wbox без блокировки. Файлы можно читать
только по четыре байта за раз и возвращается целое двоичное число с прямым
порядком байт. С открытыми файлами *box_stat возможна только операция:
read(2)
Если count меньше четырёх, то read(2) возвращает -1 и присваивает
errno значение EINVAL. В противном случае четырёхбайтное значение
помещается в буфер данных. Это значение — количество элементов,
которые можно прочитать (для mbox_stat и ibox_stat) или записать
(для wbox_stat) из соответствующего буфера без блокировки, иначе
возвращается ошибка EAGAIN.
/npc, /decr, /decr_status, /spu_tag_mask, /event_mask, /event_status, /srr0, /lslr
Внутренние регистры SPU. В этих файлах содержатся строки ASCII,
представляющие значение регистра в виде шестнадцатеричного числа. Для
чтения и записи в эти файлы (кроме npc, смотрите далее) требуется, чтобы
выполнялся контекст SPU, поэтому частый доступ к этим файлам не
рекомендуется при обычной работе программы.
Содержимое этих файлов:
npc Счётчик следующей команды — доступен только когда SPU в
остановленном состоянии.
decr Декрементный счётчик SPU
decr_status Состояние декрементного счётчика
spu_tag_mask Маска тега MFC для SPU DMA
event_mask Маска событий прерываний SPU
event_status Количество ожидающих событий SPU (только для чтения)
srr0 Регистр адреса возврата из прерывания
lslr Ограничительный регистр локального хранилища
Возможные операции над этими файлами:
read(2)
Читает текущее значение регистра. Если значение не вмещается в
буфер, переданный в системный вызов read(2), то последующие чтения
продолжат чтение из этого же буфера пока не будет достигнут его
конец.
За исключением файла npc, эти файлы отсутствуют в контекстах,
которые были созданы с флагом SPU_CREATE_NOSCHED.
/fpcr Данный файл предоставляет доступ к регистру управления и состояния операций
с плавающей запятой (fcpr). Это четырёхбайтный файл с двоичным значением
регистра. Операции с fpcr:
read(2)
Если count меньше четырёх, то read(2) возвращает -1 и присваивает
errno значение EINVAL. В противном случае четырёхбайтное значение
помещается в буфер данных; это текущее значение регистра fpcr.
write(2)
Если count меньше четырёх, то write(2) возвращает -1 и присваивает
errno значение EINVAL. В противном случае четырёхбайтное значение
копируется из буфера данных, обновляя значение регистра fpcr.
/signal1, /signal2
Эти файлы предоставляют доступ к двум сигнальным каналам уведомления SPU.
Они доступны на чтение-запись четырёхбайтными словами. Запись в один из
файлов возбуждает прерывание на SPU. Значение, записанное в сигнальные
файлы, можно прочитать из SPU через канал чтения или из пользовательского
пространства узла через файл. После чтения SPU этого значения, оно
сбрасывается в ноль. Возможные операции с открытым файлом signal1 или
signal2:
read(2)
Если count меньше четырёх, то read(2) возвращает -1 и присваивает
errno значение EINVAL. В противном случае четырёхбайтное значение
помещается в буфер данных; это текущее значение указанного
сигнального регистра уведомления.
write(2)
Если count меньше четырёх, то write(2) возвращает -1 и присваивает
errno значение EINVAL. В противном случае четырёхбайтное значение
копируется из буфера данных, обновляя значение указанного
сигнального регистра уведомления. Данные в сигнальном регистре
уведомления или будут перезаписаны входными данными или обновлены с
помощью побитной операции ИЛИ, в зависимости от содержимого файла
signal1_type или signal2_type, соответственно.
/signal1_type, /signal2_type
Эти файлы изменяют поведение файлов уведомлений signal1 и signal2. В них
содержится число в виде строки ASCII, которое читается как «1» или «0». В
режиме 0 (перезапись) аппаратное обеспечение заменяет содержимое
сигнального канала данными, которые в него записываются. В режиме 1
(логическое ИЛИ) аппаратное обеспечение складывает биты, которые в него
последовательно поступают. Возможные операции с открытым файлом
signal1_type или signal2_type:
read(2)
Если счётчик, переданный в вызов read(2), короче требуемой длины для
цифры (плюс символ новой строки), последующие чтения из того же
файлового дескриптора дополнят строку. После чтения всей строки все
последующие операции чтения будут возвращать ноль байт, а для
повторного чтения значения нужно открыть новый файловый дескриптор.
буферов обмена SPU и очередей DMA. Это позволяет просматривать состояние
SPU, полезно при отладке. Файлы mbox_info и ibox_info содержат
четырёхбайтное сообщение, которое было записано SPU. Если сообщения не было
записано в эти буферы обмена, то содержимое этих файлов не определено.
Файлы mbox_stat, ibox_stat и wbox_stat содержат счётчик доступных
сообщений.
Файл wbox_info содержит массив четырёхбайтных сообщений, которые посылались
в SPU. В существующих машинах CBEA размер массива равен четырём элементам,
поэтому 4 * 4 = 16 байт можно прочитать из этого файла. Если какой-то
элемент очереди пуст, то содержимое прочитанных байтов из этого положения
не определено.
Файл dma_info содержит данные очереди SPU MFC DMA, которые представлены
следующей структурой:
struct spu_dma_info {
uint64_t dma_info_type;
uint64_t dma_info_mask;
uint64_t dma_info_status;
uint64_t dma_info_stall_and_notify;
uint64_t dma_info_atomic_command_status;
struct mfc_cq_sr dma_info_command_data[16];
};
Последний элемент структуры — действующая очередь DMA, содержащая 16
элементов. Структура mfc_cq_sr определена следующим образом:
struct mfc_cq_sr {
uint64_t mfc_cq_data0_RW;
uint64_t mfc_cq_data1_RW;
uint64_t mfc_cq_data2_RW;
uint64_t mfc_cq_data3_RW;
};
В файле proxydma_info содержится подобная информация, но она описывает
очередь прокси-DMA (т. е., DMA, инициируемые элементами вне SPU). Файл
имеет следующий формат:
struct spu_proxydma_info {
uint64_t proxydma_info_type;
uint64_t proxydma_info_mask;
uint64_t proxydma_info_status;
struct mfc_cq_sr proxydma_info_command_data[8];
};
Для доступа к этим файлам требуется, чтобы выполнялся контекст SPU, частое
использование может быть неэффективным. Эти файлы не должны использоваться
в обычной работе.
Эти файлы отсутствуют в контекстах, которые были созданы с флагом
SPU_CREATE_NOSCHED.
/cntl Данный файл предоставляет доступ к регистрам управления работой SPU (Run
Control) и состояния SPU, содержит строки ASCII. Поддерживаются следующие
операции:
/mfc Предоставляет доступ к Memory Flow Controller, находящийся в SPU. При
чтении из файла возвращается содержимое регистра SPU MFC Tag Status, а при
записи в файл запускается DMA из MFC. Поддерживаются следующие операции:
write(2)
Для записи в файл данные должны быть в формате команды MFC DMA:
struct mfc_dma_command {
int32_t pad; /* зарезервировано */
uint32_t lsa; /* адрес локального хранилища */
uint64_t ea; /* эффективный адрес */
uint16_t size; /* размер передачи */
uint16_t tag; /* тег команды */
uint16_t class; /* ID класса */
uint16_t cmd; /* opcode команды */
};
Данные записи должны иметь размер ровно sizeof(struct
mfc_dma_command) байт. Команда будет послана в очередь прокси MFC
SPU, а тег сохранён в ядре (смотрите далее).
read(2)
Читает содержимое регистра состояния тега. Если файл открыт в
блокирующем режиме (т. е., без O_NONBLOCK), то чтение заблокирует
выполнение до тех пор, пока не выполнится тег DMA (который задан
предыдущей записью). В неблокирующем режиме сразу же возвращается
регистр состояния тега MFC.
poll(2)
Вызов poll(2) с файлом mfc заблокирует выполнение до тех пор, пока
не будет запущен новый DMA (проверяется по POLLOUT) или пока не
будет завершён уже выполняющийся DMA (проверяется по POLLIN).
/mss Предоставляет доступ к свойству MFC MultiSource Synchronization
(MSS). При выполнении mmap(2) процесс может получить доступ к
области MSS из SPU.
Поддерживаются следующие операции:
mmap(2)
Отображает mss в адресное пространство процесса, предоставляя доступ
к области MSS SPU внутри адресного пространства процесса. Разрешено
только отображение MAP_SHARED.
/psmap Предоставляет доступ к полному отображению проблемного состояния
(problem-state mapping) SPU. В приложениях эту область можно использовать
для обмена с SPU вместо записи в отдельные регистровые файлы spufs.
Поддерживаются следующие операции:
mmap(2)
Отображение psmap предоставляет процессу прямое отображение к
области проблемного состояния SPU. Поддерживаются только отображения
MAP_SHARED.
/phys-id
Доступный только для чтения файл содержит номер физического SPU, на котором
уникальный идентификатор контекста.
write(2)
Записью строки ASCII с шестнадцатеричным числом приложение может
назначать ID объекта контекста SPU. Любое предыдущее значение
объекта ID перезаписывается.
read(2)
При чтении из файла возвращается строка ASCII с шестнадцатеричным
числом, представляющим ID объекта этого контекста SPU.
ПРИМЕР
запись в /etc/fstab
none /spu spufs gid=spu 0 0
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
close(2), spu_create(2), spu_run(2), capabilities(7)
The Cell Broadband Engine Architecture (CBEA) specification
|
