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synced 2025-06-14 03:46:47 +00:00
new: kfifo
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0761daec0b
commit
2a983a8534
@ -3,7 +3,7 @@ CFLAGS += -I .
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||||
kernel_common_subdirs:=libELF math
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||||
all: glib.o printk.o cpu.o bitree.o
|
||||
all: glib.o printk.o cpu.o bitree.o kfifo.o
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||||
@list='$(kernel_common_subdirs)'; for subdir in $$list; do \
|
||||
echo "make all in $$subdir";\
|
||||
cd $$subdir;\
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@ -21,4 +21,7 @@ cpu.o: cpu.c
|
||||
gcc $(CFLAGS) -c cpu.c -o cpu.o
|
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bitree.o: bitree.c
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||||
gcc $(CFLAGS) -c bitree.c -o bitree.o
|
||||
gcc $(CFLAGS) -c bitree.c -o bitree.o
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||||
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||||
kfifo.o: kfifo.c
|
||||
gcc $(CFLAGS) -c kfifo.c -o kfifo.o
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||||
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151
kernel/common/kfifo.c
Normal file
151
kernel/common/kfifo.c
Normal file
@ -0,0 +1,151 @@
|
||||
#include <common/kfifo.h>
|
||||
#include <common/glib.h>
|
||||
#include <common/errno.h>
|
||||
#include <common/compiler.h>
|
||||
#include <mm/slab.h>
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 通过动态方式初始化kfifo缓冲队列
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @param size 缓冲区大小
|
||||
* @param reserved 暂时保留,请置为0
|
||||
* @return int 错误码:成功->0
|
||||
*/
|
||||
int kfifo_alloc(struct kfifo_t *fifo, uint32_t size, uint64_t reserved)
|
||||
{
|
||||
memset(fifo, 0, sizeof(struct kfifo_t));
|
||||
fifo->buffer = kmalloc(size, 0);
|
||||
if (fifo->buffer == NULL)
|
||||
goto failed;
|
||||
|
||||
fifo->total_size = size;
|
||||
return 0;
|
||||
failed:;
|
||||
return -ENOMEM;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 使用指定的缓冲区来初始化kfifo缓冲队列
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @param buffer 缓冲区
|
||||
* @param size 缓冲区大小
|
||||
*/
|
||||
void kfifo_init(struct kfifo_t *fifo, void *buffer, uint32_t size)
|
||||
{
|
||||
memset(fifo, 0, sizeof(struct kfifo_t));
|
||||
|
||||
fifo->buffer = buffer;
|
||||
fifo->total_size = size;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 向kfifo缓冲区推入数据
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @param from 来源数据地址
|
||||
* @param size 数据大小(字节数)
|
||||
* @return uint32_t 推入的数据大小
|
||||
*/
|
||||
uint32_t kfifo_in(struct kfifo_t *fifo, const void *from, uint32_t size)
|
||||
{
|
||||
// 判断空间是否够
|
||||
if (unlikely(fifo->size + size > fifo->total_size))
|
||||
return 0;
|
||||
if (unlikely(from == NULL))
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
// 分两种情况,一种是要发生回环,另一种不发生回环
|
||||
if (fifo->in_offset + size > fifo->total_size) // 发生回环
|
||||
{
|
||||
uint32_t tmp = fifo->total_size - fifo->in_offset;
|
||||
memcpy(fifo->buffer + fifo->in_offset, from, tmp);
|
||||
memcpy(fifo->buffer, from + tmp, size - tmp);
|
||||
fifo->in_offset = size - tmp;
|
||||
}
|
||||
else // 不发生回环
|
||||
{
|
||||
memcpy(fifo->buffer + fifo->in_offset, from, size);
|
||||
fifo->in_offset += size;
|
||||
}
|
||||
|
||||
fifo->size += size;
|
||||
|
||||
return size;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 从kfifo缓冲区取出数据,并从队列中删除数据
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @param to 拷贝目标地址
|
||||
* @param size 数据大小(字节数)
|
||||
* @return uint32_t 取出的数据大小
|
||||
*/
|
||||
uint32_t kfifo_out(struct kfifo_t *fifo, void *to, uint32_t size)
|
||||
{
|
||||
if (unlikely(to == NULL)) // 判断目标地址是否为空
|
||||
return 0;
|
||||
if (unlikely(size > fifo->size)) // 判断队列中是否有这么多数据
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
// 判断是否会发生回环
|
||||
if (fifo->out_offset + size > fifo->total_size) // 发生回环
|
||||
{
|
||||
uint32_t tmp = fifo->total_size - fifo->out_offset;
|
||||
memcpy(to, fifo->buffer + fifo->out_offset, tmp);
|
||||
memcpy(to + tmp, fifo->buffer, size - tmp);
|
||||
fifo->out_offset = size - tmp;
|
||||
}
|
||||
else // 未发生回环
|
||||
{
|
||||
memcpy(to, fifo->buffer + fifo->out_offset, size);
|
||||
fifo->out_offset += size;
|
||||
}
|
||||
|
||||
fifo->size -= size;
|
||||
|
||||
return size;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 从kfifo缓冲区取出数据,但是不从队列中删除数据
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @param to 拷贝目标地址
|
||||
* @param size 数据大小(字节数)
|
||||
* @return uint32_t 取出的数据大小
|
||||
*/
|
||||
uint32_t kfifo_out_peek(struct kfifo_t *fifo, void *to, uint32_t size)
|
||||
{
|
||||
if (unlikely(to == NULL)) // 判断目标地址是否为空
|
||||
return 0;
|
||||
if (unlikely(size > fifo->size)) // 判断队列中是否有这么多数据
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
// 判断是否会发生回环
|
||||
if (fifo->out_offset + size > fifo->total_size) // 发生回环
|
||||
{
|
||||
uint32_t tmp = fifo->total_size - fifo->out_offset;
|
||||
memcpy(to, fifo->buffer + fifo->out_offset, tmp);
|
||||
memcpy(to + tmp, fifo->buffer, size - tmp);
|
||||
}
|
||||
else // 未发生回环
|
||||
{
|
||||
memcpy(to, fifo->buffer + fifo->out_offset, size);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return size;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 释放通过kfifo_alloc创建的fifo缓冲区
|
||||
*
|
||||
* @param fifo fifo队列结构体
|
||||
*/
|
||||
void kfifo_free_alloc(struct kfifo_t *fifo)
|
||||
{
|
||||
kfree(fifo->buffer);
|
||||
memset(fifo, 0, sizeof(struct kfifo_t));
|
||||
}
|
118
kernel/common/kfifo.h
Normal file
118
kernel/common/kfifo.h
Normal file
@ -0,0 +1,118 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <stdint.h>
|
||||
|
||||
struct kfifo_t
|
||||
{
|
||||
uint32_t total_size; // 缓冲区总空间
|
||||
uint32_t size; // 元素所占的字节数
|
||||
uint32_t in_offset; // 入口偏移
|
||||
uint32_t out_offset; // 出口偏移
|
||||
void *buffer; // 缓冲区
|
||||
} __attribute__((aligned(sizeof(long))));
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 忽略kfifo队列中的所有内容,并把输入和输出偏移量都归零
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
#define kfifo_reset(fifo) (void)({ \
|
||||
(fifo)->size = 0; \
|
||||
(fifo)->in_offset = 0; \
|
||||
(fifo)->out_offset = 0; \
|
||||
})
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 忽略kfifo队列中的所有内容,并使得输出偏移量为输入偏移量
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
#define kfifo_reset_out(fifo) (void)({ \
|
||||
(fifo)->size = 0; \
|
||||
(fifo)->out_offset = (fifo)->in_offset; \
|
||||
})
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 获取kfifo缓冲区的最大大小
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @return uint32_t 缓冲区最大大小
|
||||
*/
|
||||
#define kfifo_total_size(fifo) ((fifo)->total_size)
|
||||
/**
|
||||
* @brief 获取kfifo缓冲区当前已有元素大小
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @return uint32_t 缓冲区当前已有元素大小
|
||||
*/
|
||||
#define kfifo_size(fifo) ((fifo)->size)
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 判断kfifo缓冲区当前是否为空
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @return uint32_t 0->非空, 1->空
|
||||
*/
|
||||
#define kfifo_empty(fifo) (((fifo)->size == 0) ? 1 : 0)
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 判断kfifo缓冲区当前是否为满
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @return uint32_t 0->不满, 1->满
|
||||
*/
|
||||
#define kfifo_full(fifo) (((fifo)->size == (fifo)->total_size) ? 1 : 0)
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 通过动态方式初始化kfifo缓冲队列
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @param size 缓冲区大小
|
||||
* @param reserved 暂时保留,请置为0
|
||||
* @return int 错误码:成功->0
|
||||
*/
|
||||
int kfifo_alloc(struct kfifo_t *fifo, uint32_t size, uint64_t reserved);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 释放通过kfifo_alloc创建的fifo缓冲区
|
||||
*
|
||||
* @param fifo fifo队列结构体
|
||||
*/
|
||||
void kfifo_free_alloc(struct kfifo_t* fifo);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 使用指定的缓冲区来初始化kfifo缓冲队列
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @param buffer 缓冲区
|
||||
* @param size 缓冲区大小
|
||||
*/
|
||||
void kfifo_init(struct kfifo_t *fifo, void *buffer, uint32_t size);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 向kfifo缓冲区推入数据
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @param from 来源数据地址
|
||||
* @param size 数据大小(字节数)
|
||||
* @return uint32_t 推入的数据大小
|
||||
*/
|
||||
uint32_t kfifo_in(struct kfifo_t *fifo, const void *from, uint32_t size);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 从kfifo缓冲区取出数据,并从队列中删除数据
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @param to 拷贝目标地址
|
||||
* @param size 数据大小(字节数)
|
||||
* @return uint32_t 取出的数据大小
|
||||
*/
|
||||
uint32_t kfifo_out(struct kfifo_t *fifo, void *to, uint32_t size);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 从kfifo缓冲区取出数据,但是不从队列中删除数据
|
||||
*
|
||||
* @param fifo 队列结构体
|
||||
* @param to 拷贝目标地址
|
||||
* @param size 数据大小(字节数)
|
||||
* @return uint32_t 取出的数据大小
|
||||
*/
|
||||
uint32_t kfifo_out_peek(struct kfifo_t *fifo, void *to, uint32_t size);
|
@ -347,7 +347,7 @@ static uint32_t xhci_hc_get_protocol_offset(int id, uint32_t list_off, const int
|
||||
*offset = (uint32_t)(dw2 & 0xff) - 1; // 使其转换为zero based
|
||||
if (count != NULL)
|
||||
*count = (uint32_t)((dw2 & 0xff00) >> 8);
|
||||
if (protocol_flag != NULL)
|
||||
if (protocol_flag != NULL && version == 2)
|
||||
*protocol_flag = (uint16_t)((dw2 >> 16) & 0x0fff);
|
||||
|
||||
return next_list_off;
|
||||
|
@ -2,7 +2,10 @@
|
||||
CFLAGS += -I .
|
||||
|
||||
|
||||
all: bitree.o
|
||||
all: bitree.o kfifo.o
|
||||
|
||||
bitree.o: test-bitree.c
|
||||
gcc $(CFLAGS) -c test-bitree.c -o test-bitree.o
|
||||
gcc $(CFLAGS) -c test-bitree.c -o test-bitree.o
|
||||
|
||||
kfifo.o: test-kfifo.c
|
||||
gcc $(CFLAGS) -c test-kfifo.c -o test-kfifo.o
|
||||
|
@ -1,4 +1,5 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
#include <common/sys/types.h>
|
||||
|
||||
uint64_t ktest_test_bitree(uint64_t arg);
|
||||
uint64_t ktest_test_bitree(uint64_t arg);
|
||||
uint64_t ktest_test_kfifo(uint64_t arg);
|
@ -127,6 +127,6 @@ uint64_t ktest_test_bitree(uint64_t arg)
|
||||
kTEST("Testing case %d", i);
|
||||
kt_bitree_func_table[i](0, 0);
|
||||
}
|
||||
kdebug("bitree Test done.");
|
||||
kTEST("bitree Test done.");
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
165
kernel/ktest/test-kfifo.c
Normal file
165
kernel/ktest/test-kfifo.c
Normal file
@ -0,0 +1,165 @@
|
||||
#include "ktest.h"
|
||||
#include "ktest_utils.h"
|
||||
#include <common/kfifo.h>
|
||||
#include <common/kprint.h>
|
||||
#include <mm/slab.h>
|
||||
|
||||
static long ktest_kfifo_case0_1(uint64_t arg0, uint64_t arg1)
|
||||
{
|
||||
const int fifo_size = 256;
|
||||
// 创建kfifo(由kfifo申请内存)
|
||||
struct kfifo_t fifo;
|
||||
if (arg0 == 0)
|
||||
assert(kfifo_alloc(&fifo, fifo_size, 0) == 0);
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
void *buf = kmalloc(fifo_size, 0);
|
||||
kfifo_init(&fifo, buf, fifo_size);
|
||||
}
|
||||
|
||||
assert(fifo.buffer != NULL);
|
||||
assert(fifo.total_size == fifo_size);
|
||||
assert(kfifo_total_size(&fifo) == fifo_size);
|
||||
assert(fifo.size == 0);
|
||||
assert(kfifo_size(&fifo) == 0);
|
||||
assert(fifo.in_offset == 0);
|
||||
assert(fifo.out_offset == 0);
|
||||
assert(kfifo_empty(&fifo) == 1);
|
||||
assert(kfifo_full(&fifo) == 0);
|
||||
|
||||
// 循环增加10个uint64_t
|
||||
for (int i = 1; i <= 10; ++i)
|
||||
{
|
||||
uint64_t tmp = i;
|
||||
assert(kfifo_in(&fifo, &tmp, sizeof(uint64_t)) == sizeof(uint64_t));
|
||||
}
|
||||
assert(fifo.in_offset == 10 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.out_offset == 0);
|
||||
assert(fifo.size == 10 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.total_size == fifo_size);
|
||||
|
||||
// 循环删除这10个uint64_t
|
||||
for (int i = 1; i <= 10; ++i)
|
||||
{
|
||||
uint64_t tmp = 0;
|
||||
assert(kfifo_out(&fifo, &tmp, sizeof(uint64_t)) == sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(tmp == i);
|
||||
assert(fifo.size == (10 - i) * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.in_offset == 10 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.out_offset == i * sizeof(uint64_t));
|
||||
}
|
||||
|
||||
assert(fifo.in_offset == 10 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.out_offset == 10 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.in_offset == fifo.out_offset);
|
||||
assert(kfifo_empty(&fifo) == 1);
|
||||
|
||||
// reset
|
||||
kfifo_reset(&fifo);
|
||||
assert(fifo.in_offset == 0);
|
||||
assert(fifo.out_offset == 0);
|
||||
assert(fifo.size == 0);
|
||||
|
||||
// 测试插入31个元素
|
||||
for (int i = 1; i <= 31; ++i)
|
||||
{
|
||||
uint64_t tmp = i;
|
||||
assert(kfifo_in(&fifo, &tmp, sizeof(uint64_t)) == sizeof(uint64_t));
|
||||
}
|
||||
|
||||
assert(fifo.size == 31 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.in_offset == 31 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.out_offset == 0);
|
||||
|
||||
// 然后再尝试插入一个大小为2*sizeof(uint64_t)的元素
|
||||
{
|
||||
__int128_t tmp = 100;
|
||||
assert(kfifo_in(&fifo, &tmp, sizeof(__int128_t)) == 0);
|
||||
assert(fifo.size == 31 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.in_offset == 31 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.out_offset == 0);
|
||||
}
|
||||
// 插入一个uint64, 队列满
|
||||
{
|
||||
uint64_t tmp = 32;
|
||||
assert(kfifo_in(&fifo, &tmp, sizeof(uint64_t)) == sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(kfifo_full(&fifo));
|
||||
assert(kfifo_empty(&fifo) == 0);
|
||||
assert(fifo.size == fifo.total_size);
|
||||
assert(fifo.in_offset == fifo_size);
|
||||
assert(fifo.out_offset == 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 取出之前的20个元素
|
||||
for (int i = 1; i <= 20; ++i)
|
||||
{
|
||||
uint64_t tmp = 0;
|
||||
assert(kfifo_out(&fifo, &tmp, sizeof(uint64_t)) == sizeof(uint64_t));
|
||||
}
|
||||
assert(fifo.size == (fifo.total_size - 20 * sizeof(uint64_t)));
|
||||
assert(fifo.in_offset == fifo_size);
|
||||
assert(fifo.out_offset == 20 * sizeof(uint64_t));
|
||||
|
||||
// 插入10个元素,剩余10个空位
|
||||
{
|
||||
uint64_t tmp = 99;
|
||||
|
||||
assert(kfifo_in(&fifo, &tmp, sizeof(uint64_t)) == sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.in_offset == 1 * sizeof(uint64_t));
|
||||
|
||||
for (int i = 1; i <= 9; ++i)
|
||||
{
|
||||
assert(kfifo_in(&fifo, &tmp, sizeof(uint64_t)) == sizeof(uint64_t));
|
||||
}
|
||||
assert(fifo.in_offset == 10 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.size == 22 * sizeof(uint64_t));
|
||||
}
|
||||
|
||||
{
|
||||
// 取出20个
|
||||
char tmp[20 * sizeof(uint64_t)];
|
||||
assert(kfifo_out(&fifo, &tmp, 20 * sizeof(uint64_t)) == 20 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.out_offset == 8 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.size == 2 * (sizeof(uint64_t)));
|
||||
}
|
||||
|
||||
{
|
||||
// 插入25个
|
||||
char tmp[25 * sizeof(uint64_t)];
|
||||
assert(kfifo_in(&fifo, &tmp, 25 * sizeof(uint64_t)) == 25 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.out_offset == 8 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.size == 27 * sizeof(uint64_t));
|
||||
assert(fifo.in_offset == 3 * sizeof(uint64_t));
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 测试reset out
|
||||
uint32_t prev_in_offset = fifo.in_offset;
|
||||
kfifo_reset_out(&fifo);
|
||||
assert(fifo.size == 0);
|
||||
assert(fifo.total_size == fifo_size);
|
||||
assert(fifo.in_offset == prev_in_offset);
|
||||
assert(fifo.out_offset == prev_in_offset);
|
||||
|
||||
// 测试释放
|
||||
if (arg0 == 0)
|
||||
{
|
||||
kfifo_free_alloc(&fifo);
|
||||
assert(fifo.buffer == NULL);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static ktest_case_table kt_kfifo_func_table[] = {
|
||||
ktest_kfifo_case0_1,
|
||||
};
|
||||
|
||||
uint64_t ktest_test_kfifo(uint64_t arg)
|
||||
{
|
||||
kTEST("Testing kfifo...");
|
||||
for (int i = 0; i < sizeof(kt_kfifo_func_table) / sizeof(ktest_case_table); ++i)
|
||||
{
|
||||
kTEST("Testing case %d", i);
|
||||
kt_kfifo_func_table[i](i, 0);
|
||||
}
|
||||
kTEST("kfifo Test done.");
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
@ -415,8 +415,10 @@ ul initial_kernel_thread(ul arg)
|
||||
fat32_init();
|
||||
usb_init();
|
||||
|
||||
pid_t test_thread_pid = kernel_thread(ktest_test_bitree, 1, 0);
|
||||
kdebug("test_thread_pid=%d", test_thread_pid);
|
||||
// 对一些组件进行单元测试
|
||||
kernel_thread(ktest_test_bitree, 0, 0);
|
||||
kernel_thread(ktest_test_kfifo, 0, 0);
|
||||
|
||||
// 准备切换到用户态
|
||||
struct pt_regs *regs;
|
||||
|
||||
@ -644,7 +646,6 @@ unsigned long do_fork(struct pt_regs *regs, unsigned long clone_flags, unsigned
|
||||
if (process_copy_flags(clone_flags, tsk))
|
||||
goto copy_flags_failed;
|
||||
|
||||
kdebug("before copy mm");
|
||||
// 拷贝内存空间分布结构体
|
||||
if (process_copy_mm(clone_flags, tsk))
|
||||
goto copy_mm_failed;
|
||||
|
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