Changes between Version 11 and Version 12 of boot_procedure


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Jan 11, 2017, 11:23:45 AM (8 years ago)
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alain
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  • boot_procedure

    v11 v12  
    44    * Pour le code du pré-loader : une zone de '''1 Mo''', à partir de l'adresse 0x0.
    55    * Pour le code du boot-loader: une zone de mémoire physique de '''1Mo''', à partir de l'adresse 0x100000.
    6     * Pour le code du noyau: une zone de '''1Mo''', à partir de l'adresse 0x200000.
    7     * Pour le fichier binaire '''arch_info.bin''': une zone de mémoire physique de '''2Mo''', à partir de l'adresse 0x300000.
    8     * Pour les piles d'exécutions des cores: une zone mémoire de '''1Mà''', à partir de l'adresse 0x500000.
     6    * Pour le fichier binaire '''arch_info.bin''': une zone de mémoire physique de '''2Mo''', à partir de l'adresse 0x200000.
     7    * Pour le code du noyau: une zone de '''1Mo''', à partir de l'adresse 0x400000.
     8    * Pour les piles d'exécutions des cores: une zone mémoire de '''1Mo''', à partir de l'adresse 0x500000.
    99Notons que l'espace adressable physique de chaque cluster doit avoir une capacité au moins égale à '''6Mo'''.
    1010Toutes ces valeurs sont des paramètres de configuration du boot-loader, qui peuvent être redéfinis dans le fichier '''boot_config.h'''.
    1111La zone réservée au préloader n'est utilisée que si le préloaer n'est stocké dans une ROM externe.
    1212
    13 Le chargement d'ALMOS-MK sur l'architecture TSAR se fait en 4 étapes:
     13Le chargement d'ALMOS-MK sur l'architecture TSAR se fait en 4 phases:
    1414
    1515== 1. Phase de préchargement ==
     
    2424    * Il initialise 2 périphériques: '''TTY0''' pour afficher les informations de débogage et '''IOC''' pour accéder aux fichiers sur disque.
    2525    * Il charge ensuite, toujours en mémoire locale du cluster de boot, le fichier binaire '''arch_info.bin''' ainsi que l'image binaire du noyau d'ALMOS-MK, respectivement à l'adresse '''0x200000''' et '''0x400000''', juste au dessus du segment mémoire correspondant à l'image du boot-loader.
    26     * Il extrait des informations depuis '''arch_info.bin''' pour initialiser les différents champs de la structure '''boot_info_t''' du cluster de boot.
     26    * Il utilise la structure '''arch_info.bin''' pour initialiser les différents champs de la structure '''boot_info_t''' du cluster de boot.
    2727    * Il réveille les '''CP0''' de tous les clusters ''banalus''.
    28     * Il se met en attente jusqu'à ce que tous les autres '''CP0''' arrivent à ce point de rendez-vous en utilisant le mécanisme de barrière de synchronisation.
     28    * Il se met en attente jusqu'à ce que tous les autres '''CP0''' arrivent à ce point de rendez-vous en utilisant une barrière de synchronisation.
    2929
    3030   Voici le contenu de la mémoire du cluster de boot et des autres clusters (appelés ''banalus'') après ce deuxième temps.
    3131   [[Image(Phys_Mem2.svg)]]
    3232
    33 3. Chaque '''CP0''', après avoir été réveillé par '''bscpu''', sort du code du preloader et exécute le boot-loader qui se trouve toujours dans le cluster de boot en effectuant les différentes étapes ci-dessous:
    34     * Il analyse le contenu de '''arch_info.bin''' (dans l'espace adressable physique du cluster de boot) en parcourant le tableau de descripteurs de core pour retrouver son identificateur de cluster '''cxy'''. Notons que cette étape est exécutée parallèlement par tous les '''CP0''', ce qui entraine une contention au banc mémoire contenant ce tableau de descripteurs de core.
    35     * Il peut maintenant, à partir de son '''cxy''', mettre à jour les valeurs dans ses registres d'extension d'adresse de code et de données. Cela l'oblige à exécuter la suite du code du boot-loader en distant, jusqu'à ce que l'image du boot-loader soit copiée dans son banc de mémoire local.
    36     * Il alloue sa pile de boot en initialisant son pointeur de pile à l'adresse '''0x600000''' dans l'espace adressable physique locale de son cluster (grâce à la nouvelle valeur dans le registre d'extension d'adresse de code).
    37     * Il copie l'image du boot-loader et le fichier '''arch_info.bin''' aux mêmes adresses, respectivement '''0x100000''' et '''0x200000''', mais dans l'espace adressable physique locale de son cluster. À partir d'ici, chaque '''CP0''' peut exécuter le code du boot-loader en local.
    38     * Il copie ensuite l'image du noyau à l'adresse '''0x0''' de l'espace adressable physique locale de son cluster. L'image du boot-loader locale commençant à l'adresse '''0x100000''', suffisamment de place ('''1Mo''') a été réservée pour l'image du noyau.
    39     * Il extrait des informations depuis '''arch_info.bin''' pour initialiser les différents champs de la structure '''boot_info_t''' de son cluster. Cette étape n'est faite qu'avec des accès mémoire locaux puisque les informations nécessaires sont déjà recopiées dans la mémoire du cluster en question dans l'étape précédente.
    40     * Il arrive au point de rendez-vous avec '''bscpu''', décrémente le compteur de la barrière de synchronisation et se met en attente.
    41     * Dès que le dernier '''CP0''' arrive à ce point et débloque tous les '''CP0''' (y compris '''bscpu'''), chacun d'eux envoie des IPIs pour réveiller tous les autres cores dans son cluster local.
     33== 3. Phase partiellement parallèle ==
     34Dans chaque cluster, le core '''CP0''', réveillé par le core '''bscpu''', sort du preloader et exécute le code du boot-loader qui se trouve toujours stocké dans la mémoire physique du cluster( 0,0), en effectuant les tâches suivantes:
     35    * Il analyse le contenu de la structure '''arch_info.bin''' (toujours stocké dans la mémoire physique du cluster de boot) en parcourant le tableau de descripteurs de core pour retrouver son identificateur de cluster '''cxy'''. Notons que cette étape est exécutée parallèlement par tous les '''CP0''', ce qui entraine une contention au banc mémoire contenant ce tableau de descripteurs de core.
     36    * Il peut maintenant, à partir de son '''cxy''', mettre à jour ses registres d'extension d'adresse pour accéder à la mémoire physique du cluster dans lequel il se trouve. Néanmoins, il continue à accéder au code de boot stocké dans le cluster (0,0) tant que le code du boot-loader n'a pas été copiée dans son banc de mémoire local.
     37    * Il alloue sa pile de boot en initialisant son pointeur de pile à l'adresse '''0x600000''' dans l'espace adressable physique son cluster.
     38    * Il copie l'image du boot-loader et le fichier '''arch_info.bin''' aux mêmes adresses, respectivement '''0x100000''' et '''0x200000''', dans la mémoire physique locale. À partir d'ici, chaque '''CP0''' peut exécuter le code du boot-loader en local.
     39    * Il copie ensuite l'image du noyau à l'adresse '''0x0''' de la mémoire physique locale de son cluster.
     40    * Il utilise la structure '''arch_info.bin''' locale pour initialiser les différents champs de la structure '''boot_info_t''' de son cluster. Cette tâche n'utilise que des accès mémoire locaux puisque toutes les informations nécessaires sont disponibles localement.
     41    * Il arrive à la barrière de synchronisation, et le dernier '''CP0''' débloque tous les '''CP0''' (y compris '''bscpu'''),
     42    *  Chaque CP0 envoie des IPIs pour réveiller les autres cores dans son cluster local.
    4243    * Les '''CP0''' se mettent en attente jusqu'à ce que tous les autres cores arrivent à ce point de rendez-vous en utilisant le mécanisme de barrière de synchronisation.
    4344
     
    4546   [[Image(Phys_Mem3.svg)]]
    4647
    47 4. Chaque core de '''lid''' non nul (appelé '''CPi'''), après avoir été réveillé par le '''CP0''' local de son cluster, sort du code du preloader et exécute le boot-loader dans le cluster de boot puisque ses registres d'extension d'adresse ne sont pas encore mis à jour. Une fois sortis du code du preloader, ces cores décrémentent le compteur de la barrière de synchronisation et débloquent les '''CP0'''. Tous ces '''CP0''' sauf un, se mettent tout de suite en attente jusqu'à ce que les '''CPi''' finissent leur exécution du boot-loader. Le seul '''CP0''' qui n'arrive pas encore à cette barrière de synchronisation, le '''bscpu''', peut maintenant écraser le code du preloader en déplaçant l'image du noyau à l'adresse '''0x0''' de l'espace adressable physique du cluster de boot, puisque tous les cores sont déjà sortis du preloader. Il rejoint ensuite les autres '''CP0''' au dernier point de rendez-vous dans le boot-loader. Les '''CPi''', quant à eux, exécutent, pour le moment, le code du boot-loader se trouvant dans le cluster de boot car leurs registres d'extension d'adresse ont toujours la valeur 0 par défaut. Chacun de ces '''CPi''' effectue les étapes suivantes:
     48== 4. Phase totalement parallèle ==
     49Chaque core CPi ('''lid''' non nul), réveillé par le CP0 local de son cluster, sort du code du preloader et exécute le boot-loader dans le cluster de boot puisque ses registres d'extension d'adresse ne sont pas encore mis à jour. Une fois sortis du preloader, ces cores décrémentent le compteur de la barrière de synchronisation et débloquent les '''CP0'''. Tous ces '''CP0''' sauf un, se mettent tout de suite en attente jusqu'à ce que les '''CPi''' finissent leur exécution du boot-loader. Le seul '''CP0''' qui n'arrive pas encore à cette barrière de synchronisation, le '''bscpu''', peut maintenant écraser le code du preloader en déplaçant l'image du noyau à l'adresse '''0x0''' de l'espace adressable physique du cluster de boot, puisque tous les cores sont déjà sortis du preloader. Il rejoint ensuite les autres '''CP0''' au dernier point de rendez-vous dans le boot-loader. Les '''CPi''', quant à eux, exécutent, pour le moment, le code du boot-loader se trouvant dans le cluster de boot car leurs registres d'extension d'adresse ont toujours la valeur 0 par défaut. Chacun de ces '''CPi''' effectue les étapes suivantes:
    4850    * Il analyse le contenu de '''arch_info.bin''' (dans l'espace adressable physique du cluster de boot) en parcourant le tableau de descripteurs de core pour retrouver son identificateur de cluster '''cxy''' ainsi que son identificateur de core local dans son cluster '''lid'''. Notons que cette étape est exécutée parallèlement par tous les '''CPi''', ce qui entraine une contention, encore plus forte que celle créée par les accès parallèles des '''CP0''', au banc mémoire contenant ce tableau de descripteurs de core .
    4951    * Il peut maintenant, à partir de son '''cxy''', mettre à jour les valeurs dans ses registres d'extension d'adresse de code et de données. Comme le '''CP0''' du même cluster a déjà copié les informations nécessaires dans le banc mémoire local aux mêmes adresses que du cluster de boot, il peut toujours exécuter le code du boot-loader en local.
     
    5658   [[Image(Phys_Mem4.svg)]]
    5759
    58 Arrivé à ce point, le boot-loader a fini son travail, les informations de description de la l'architecture matérielle contenues dans '''arch_info.bin''' ont été transformées dans les variables globales de type '''boot_info_t''' du noyau, ALMOS-MK peut récupérer tout l'espace adressable physique occupé antérieurement par l'image du boot-loader, '''arch_info.bin''' et les piles de boot. La seule zone de mémoire persistante est l'image du noyau, commencé à l'adresse '''0x0''' dans tous les clusters.
     60Arrivé à ce point, le boot-loader a fini son travail, les informations de description de la l'architecture matérielle contenues dans '''arch_info.bin''' ont été transformées dans les variables globales de type '''boot_info_t''' du noyau. Dans chaque cluster, ALMOS-MK peut utiliser tout l'espace adressable physique occupé antérieurement par l'image du boot-loader, '''arch_info.bin''' et les piles de boot. La seule zone de mémoire persistante est l'image du noyau, commencé à l'adresse '''0x0''' dans tous les clusters.