詳解kernel中watchdog 驅動程式

watchdog無論在小系統還是大的工程系統中都是必須存在的，在解決執行緒掛死、系統死迴圈等都用很重要的應用，算是系統出問題恢復初始狀態的救命稻草。

在kernel中wdt的應用不是很常見，原因就是相比於裸系統來講，它的執行緒會出現一些非同步的情況，執行狀態容易出現系統不可控的時刻。

對於kernel中應用wdt而言，一般採用了一種通用方法，就是用一個timer進行喂狗操作。

以下選取一個典型的程式碼進行說明，就用 Atmel AT32AP700X device，在kernel-》drivers-》watchdog->at32ap700x_wdt.c

它的操作方法呼叫方法是不支援檔案操作的，一般執行ioctl的方式進行呼叫

static long at32_wdt_ioctl(struct file *file,
unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
int ret = -ENOTTY;
int time;
void __user *argp = (void __user *)arg;
int __user *p = argp;


switch (cmd) {
case WDIOC_GETSUPPORT:
ret = copy_to_user(argp, &at32_wdt_info,
sizeof(at32_wdt_info)) ? -EFAULT : 0;
break;
case WDIOC_GETSTATUS:
ret = put_user(0, p);
break;
case WDIOC_GETBOOTSTATUS:
ret = put_user(wdt->boot_status, p);
break;
case WDIOC_SETOPTIONS:
ret = get_user(time, p);
if (ret)
break;
if (time & WDIOS_DISABLECARD)
at32_wdt_stop();
if (time & WDIOS_ENABLECARD)
at32_wdt_start();
ret = 0;
break;
case WDIOC_KEEPALIVE:
at32_wdt_pat();
ret = 0;
break;
case WDIOC_SETTIMEOUT:
ret = get_user(time, p);
if (ret)
break;
ret = at32_wdt_settimeout(time);
if (ret)
break;
/* Enable new time value */
at32_wdt_start();
/* fall through */
case WDIOC_GETTIMEOUT:
ret = put_user(wdt->timeout, p);
break;
}


return ret;
}

上面就是函式的樣子，這裡可以看到基本的命令就是

wdt_settimeout  設定看門狗的最長喂狗時間

wdt_keepalive   喂狗函式命令

他們都對應了自己的函式，這樣就可以在上層進行呼叫了。

接著向下分析，wdt_settimeout 

get_user(time, p);
if (ret)
break;
ret = at32_wdt_settimeout(time);
if (ret)
break;
/* Enable new time value */
at32_wdt_start();

呼叫了三個函式 依次的作用是 

get_user(time, p);  檢視狀態

at32_wdt_settimeout(time);  設定時間間隔

at32_wdt_start();勢能看門狗

函式還是能從名字看出來作用的

喂狗函式同樣的就是at32_wdt_pat（）

這裡走進去看一下  static inline void at32_wdt_pat(void)
{
spin_lock(&wdt->io_lock);
wdt_writel(wdt, CLR, 0x42);
spin_unlock(&wdt->io_lock);
}

這裡就能看出來就是想clr暫存器裡面寫一個0x42就等於是喂狗了  

再來看看其他的函式吧

static int at32_wdt_settimeout(int time)
{
/*
* All counting occurs at 1 / SLOW_CLOCK (32 kHz) and max prescaler is
* 2 ^ 16 allowing up to 2 seconds timeout.
*/
if ((time < TIMEOUT_MIN) || (time > TIMEOUT_MAX))
return -EINVAL;


/*
* Set new watchdog time. It will be used when at32_wdt_start() is
* called.
*/
wdt->timeout = time;
return 0;
}

設定時間的函式就是判斷一下時間是不是超出範圍了  如果沒有就設定下去好了

start就不看了   就是啟動之前檢測一下是不是重啟時間有沒有設定  沒有的話就設定一個最大值

重點看一下關閉函式

static int at32_wdt_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
if (expect_release == 42) {
at32_wdt_stop();
} else {
dev_dbg(wdt->miscdev.parent,
"unexpected close, not stopping watchdog!\n");
at32_wdt_pat();
}
clear_bit(1, &wdt->users);
expect_release = 0;
return 0;
}

這裡可以看到wdt 是一旦開啟就不能關閉的   這樣也是符合常理的  如果可以關閉 也就失去了存在的意義了 。存在被攻擊的可能。

下一次解釋下ioctl的方法