ARMV8 datasheet学习笔记4：AArch64系统级体系结构之Generic timer

1.前言

2.generate timer

2.1 概述

  1. 提供了一个系统计数器，用来实时测量流逝的时间；
  2. 提供了一个虚拟计数器，用来测量某个虚拟机上流逝的虚拟时间；
  3. 定时器，每隔一段时间会触发事件，支持正向计时和倒计时；
  4. 通用timer实现必须包含一个内存映射的系统组件：提供system counter;

2.2 完整的generic timer组件

  • System counter
  • Generic timer的PE实现

（1）一个物理的counter，它访问system counter的计数值；

（2）一个虚拟的counter，它访问虚拟时间；

（3）一组timers,所有的异常级别都实现了一个timer:

EL1物理timer;

EL2物理timer;

EL3物理timer;

虚拟timer

  • Generic timer系统级的内存映射实现

（1）内存映射的counter模块（必须），控制了system counter;

（2）内存映射的timer模块（必须），控制system timer;

（3）内存映射的timers（可选）

2.3 System Counter


概述
  1. 规格

（1）       Width：至少56bit;

（2）       频率：支持固定频率，典型是1-50MHZ;

（3）       ROLL-OVER：翻转时间不少于40 years;

（4）       Accuracy：未指定，24小时不多于10S;

（5）       Start-up：从0开始。

  1. System counter一旦配置并运行，必须提供统一的 system time view;
  2. System counter电源域必须常开；
  3. 为了支持低功耗，低频率可以一个时钟累加一个比1大的数；

初始化并读取system counter频率
系统启动阶段，初始化system counter的时钟；

System counter的内存映射控制
需要通过内存映射(ioremap??)的方式对system counter进行控制：

  1. 使能和禁用计数器；
  2. 设置计数器的值；
  3. 改变操作模式，更新频率或步长值；
  4. 使能halt-on-debug，可以用来suspend counting.

3. AArch64 generic timer

3.1 Physical counter（包含system connter的count值）


访问physical counter
通过访问CNTPCT_EL0来获取64bit物理count值

虚拟counter
指示虚拟时间

事件流
通过system counter周期性的产生事件

3.2 多个定时器


实现的timers
如果EL3使用AArch64则实现的定时器有：

  1. EL1物理定时器；
  2. Non-secure EL2物理定时器；
  3. Secure EL3物理定时器；

timer的输出
  1. 提供一个输出信号给sysem;
  2. 如果PE连到GIC,会想PE发送PPI信号

Timer regs
  1. 一个64bit compare值寄存器，提供了64bit无符加计数器；
  2. 一个32bit timer寄存器，提供了32bit有符号减计数器；
  3. 一个32bit control寄存器

4. 参考文档

[1] DDI0487A_k_armv8_arm_iss10775.pdf

时间： 2024-10-11 21:12:05

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