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
обычный
файл общей
памяти и
содержит
код и
данные в
адресном
пространстве
SPU.
Возможные
операции
после
открытия
файла mem:
- read(2),
pread(2), write(2), pwrite(2), lseek(2)
- Эти
операции
работают
как обычно,
за
исключением
того, что
lseek(2), write(2) и pwrite(2)
не
поддерживают
доступ за
конец
файла.
Размер
файла — это
размер
локального
хранилища
SPU, обычно 256
килобайт.
- mmap(2)
- 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:
- write(2)
- Если count
меньше
четырёх, то
write(2)
возвращает
-1 и
присваивает
errno
значение
EINVAL. Если в
буфере нет
места и
файловый
дескриптор
открыт с
флагом O_NONBLOCK,
то
возвращается
значение -1,
а errno
присваивается
значение
EAGAIN.
- Если в
буфере нет
места и
файловый
дескриптор
был открыт
без флага
O_NONBLOCK, то
вызов
заблокирует
выполнение
до тех пор,
пока SPU не
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
- These are read-only files that contain the length of the current queue of
each mailbox—that is, how many words can be read from mbox
or ibox or how many words can be written to wbox without
blocking. The files can be read only in four-byte units and return a
big-endian binary integer number. The only possible operation on an open
*box_stat file is:
- 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.
- После
прочтения
всей
строки, все
последующие
операции
чтения
будут
возвращать
ноль байт и
для чтения
нового
значения
нужно
открыть
новый
файловый
дескриптор.
- write(2)
- Операция
write(2) над
файлом
устанавливает
в регистр
значение,
передаваемое
в строке.
Строка
анализируется
от начала
до первого
не
числового
символа
или до
конца
буфера.
Последующие
операции
записи в
тот же
файловый
дескриптор
перезаписывают
предыдущее
значение.
- 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.
- write(2)
- Операция
write(2) над
файлом
устанавливает
в регистр
значение,
передаваемое
в строке.
Строка
анализируется
от начала
до первого
не
числового
символа
или до
конца
буфера.
Последующие
операции
записи в
тот же
файловый
дескриптор
перезаписывают
предыдущее
значение.
- /mbox_info, /ibox_info, /wbox_info, /dma_into,
/proxydma_info
- Read-only files that contain the saved state of the SPU mailboxes and DMA
queues. This allows the SPU status to be inspected, mainly for debugging.
The mbox_info and ibox_info files each contain the four-byte
mailbox message that has been written by the SPU. If no message has been
written to these mailboxes, then contents of these files is undefined. The
mbox_stat, ibox_stat, and wbox_stat files contain the
available message count.
- 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:
- read(2)
- При
попытке
чтения
файла cntl
возвращается
строка ASCII,
представляющая
содержимое
регистра
состояния
SPU в виде
шестнадцатеричного
значения.
- write(2)
- Запись в
файл cntl
изменяет
значение
контекстного
регистра
управления
работой SPU.
- /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
выполняется
контекст SPU.
Когда
контекст
не
выполняется
этот файл
содержит
строку «-1».
- Номер
физического
SPU
описывается
строкой ASCII
числом в
шестнадцатеричной
системе
счисления.
- /object-id
- Позволяет
приложениям
хранить
(или
получать)
одиночный
64-битный ID в
контекст.
Позднее
данный ID
используется
инструментами
профилирования
как
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.
ПРИМЕРЫ
To automatically mount(8) the SPU filesystem when booting,
at the location /spu chosen by the user, put this line into the
fstab(5) configuration file:
none /spu spufs gid=spu 0 0
ПЕРЕВОД
Русский
перевод
этой
страницы
руководства
был сделан
Alexander Golubev <fatzer2@gmail.com>, Azamat Hackimov
<azamat.hackimov@gmail.com>, Hotellook, Nikita
<zxcvbnm3230@mail.ru>, Spiros Georgaras <sng@hellug.gr>,
Vladislav <ivladislavefimov@gmail.com>, Yuri Kozlov
<yuray@komyakino.ru> и Иван
Павлов
<pavia00@gmail.com>
Этот
перевод
является
бесплатной
документацией;
прочитайте
Стандартную
общественную
лицензию GNU
версии 3
или более
позднюю,
чтобы
узнать об
условиях
авторского
права. Мы не
несем
НИКАКОЙ
ОТВЕТСТВЕННОСТИ.
Если вы
обнаружите
ошибки в
переводе
этой
страницы
руководства,
пожалуйста,
отправьте
электронное
письмо на
man-pages-ru-talks@lists.sourceforge.net.