早起捉到一只8139驅(qū)動的bug

karma303

早起捉到一只8139驅(qū)動的bug。
  先說一下測試的環(huán)境，是一根網(wǎng)線連著linux機(jī)器(也就是我寫程序的)和裝有papaya內(nèi)核的機(jī)器(下面簡稱papaya機(jī)器)。

  是在測試tcp的時候，內(nèi)核收到第一次tcp syn，沒有響應(yīng)。
  但當(dāng)這個syn重發(fā)到內(nèi)核(netcat會自動重發(fā)的)，也就是內(nèi)核第二次收到這個syn，就響應(yīng)了。
  而且是響應(yīng)兩次：它ack了`第一次的tcp syn，并且忽略了第二次的syn（內(nèi)核當(dāng)然該這么做）。

  我發(fā)現(xiàn)，如果我手速快的話，在netcat向內(nèi)核重發(fā)tcp syn 之前，ctrl-C掉它，也就是不讓內(nèi)核接受到第二次tcp syn。
  然后，我ping一下ppaaya機(jī)器，這時輸出較少，很清楚的看到，內(nèi)核被第一個icmp包中斷后，驅(qū)動在一個收包中斷里讀出了兩個包。第一個包就是tcp syn。

  這樣就把bug定位到了8139的驅(qū)動，它為什么沒能讀出早先的那個syn包？而是讓它停在網(wǎng)卡上？
  這時，我留意到，屏幕上打印的與網(wǎng)卡中斷相關(guān)的信息，是以發(fā)包(Tx)中斷結(jié)束的，在Tx中斷之后，網(wǎng)卡就“沉默”了，它本來還應(yīng)該有一次Rx中斷。
  于是想到了，可能這次Rx中斷發(fā)生在Tx中斷的routine里，但是Tx的routine把8139的ISR寄存器整個清零了。包括ROK位。
  那，等從這次Tx中斷出去，期間的這次Rx中斷也就丟了。

  都是因?yàn)檫@句代碼：
  RTL_writew(netdev, ISR, 0xffff);
  改成：
  RTL_writew(netdev, ISR, TxOK);
  就好了。只清除ISR上TxOK這個bit。

   其實(shí)這個bug只是偶爾出現(xiàn): 在papaya機(jī)器啟動之前，我不把linux機(jī)器的ip配置成192.168.0.22, 它才會出現(xiàn)。
   為什么是這樣呢：
   papaya內(nèi)核在啟動的時候，默認(rèn)會向192.168.0.22(linux機(jī)器)發(fā)送一個ARP詢問。一旦把linux的ip修改掉，那這次開機(jī)詢問就無功而返（其實(shí)是無功無返）。
  于是，當(dāng)linux機(jī)器向192.168.0.9(papaya機(jī)器)發(fā)送tcp syn包時，它不得不先做一次ARP詢問，獲取相應(yīng)的mac。
  我們從papaya機(jī)器的角度看：
  (收包)收到ARP inquiry  ====>   （發(fā)包）發(fā)送ARP reply ====>  (收包)收到TCP syn
  發(fā)送ARP reply之后，很快網(wǎng)卡產(chǎn)生Tx中斷。 而linux收到了這個arp reply,會立刻把syn包發(fā)過來，因?yàn)榫W(wǎng)線很短，在Tx的中斷例程里，這個syn包就過來了。然后就。。。

  如果在papaya機(jī)器開機(jī)時的ARP詢問成功了呢？
  那linux機(jī)器發(fā)送tcp syn包之前，就不需要再做一次ARP詢問，也就沒有接下來的事情了。
  這個bug只在收發(fā)包密集交錯的時候才會出現(xiàn)。

  到現(xiàn)在我似乎又明白了一個問題，之前經(jīng)常出現(xiàn)的spurious irq;或者陷入網(wǎng)卡中斷后，驅(qū)動卻發(fā)現(xiàn)ISR是0 �？赡芏几�這個bug有關(guān)。

PS:
  只在具體的中斷分支里清除ISR上相應(yīng)的bit，是可以解決這個bug。但linux的做法更好，它基本像這樣：
  int isr = RTL_readw(netdev, ISR);
  RTL_writew(netdev, ISR, 0xfffff);
  if(isr & RxOK) ...
  if(isr & RxErr) ...
  if(isr & TxOK) ...
  ...
  注意，上面是一系列的if，而不是if, else if, else if .. else。
  linux是在一次中斷里，處理ISR上indicate的所有中斷。而且在更外圍，是一個while循環(huán)，它應(yīng)該是試圖處理在這次中斷例程里又發(fā)生的中斷。
  另一方面，linux很早的就一次性清除了ISR的所有位, 這樣就ISR就可以盡快的indicate接下來的中斷。
  這是兩個很常規(guī)的提升性能的舉措。附： linux2.038內(nèi)核里的rtl8139.c ，自己改一下后綴。 rtl8139.zip (43.69 KB, 下載次數(shù): 15)

2016-07-19 11:07 上傳

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_nosay

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nswcfd

linux的模型是所有中斷共享一個中斷處理函數(shù)。

Godbach

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