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WDT

本文介绍 WDT（看门狗）的基本原理、配置方法以及调试方式。

模块介绍​

WDT（watchdog，看门狗）控制器是一种监控系统正常运行的电器元件。

在配置超时时间并启用看门狗后，系统需要在规定时间内定期“喂狗”。 如果在超时时间内未进行喂狗（例如系统死机或异常卡死），看门狗将触发复位信号，从而对 K1 芯片进行系统复位。

功能说明​

wdt

内核通过 WDT 框架接口 将看门狗驱动注册到 WDT 框架和应用层，并生成设备节点 /dev/watchdog0。

用户层程序可通过对该设备节点执行 open() 和 ioctl() 操作，实现以下功能：

  • 启用 / 关闭看门狗
  • 设置超时时间
  • 执行喂狗操作

源码结构介绍​

WDT 控制器驱动代码位于内核目录 drivers/watchdog 下：

drivers/watchdog
|--watchdog_core.c        #内核 WDT 框架接口代码
|--watchdog_dev.c         #内核 WDT 框架注册字符设备到用户层代码
|--k1x_wdt.c              #K1 WDT 驱动

关键特性​

  • 超时可产生复位信号
  • 最高可设置 255s 超时时间

配置介绍​

WDT 的使用主要涉及两部分配置：

  • 内核 CONFIG 配置
  • 设备树（DTS）配置

内核 CONFIG 配置​

启用 Watchdog 框架​

CONFIG_WATCHDOG 为内核平台 WDT 框架提供支持, 用于启用 内核的 WDT 框架。 在使用 K1 WDT 驱动时，该选项必须设置为 y。

Symbol: WATCHDOG [=y]
Device Drivers
      -> Watchdog Timer Support (WATCHDOG [=y])

启用 SpacemiT K1 WDT 驱动​

在启用 WDT 框架后，需要将 CONFIG_SPACEMIT_WATCHDOG 设置为 y，以支持 K1 的 WDT 驱动。

Symbol: SPACEMIT_WATCHDOG [=y]
      -> Spacemit-k1x SoC Watchdog (SPACEMIT_WATCHDOG [=y])

DTS 配置​

DTSI 配置示例​

在 dtsi 文件中定义 WDT 控制器的寄存器地址、时钟和复位资源。 通常情况下，该部分无需修改。

注意： 若未配置 spa,wdt-disabled 属性，WDT 驱动在加载时将自动启用看门狗，并使用 hrtimer 定时进行喂狗。

watchdog: watchdog@d4080000 {
    compatible = "spacemit,soc-wdt";
    clocks = <&ccu CLK_WDT>;
    resets = <&reset RESET_WDT>;
    reg = <0x0 0xd4080000 0x0 0xff>,
    <0x0 0xd4050000 0x0 0x1024>;
    interrupts = <35>;
    interrupt-parent = <&intc>;
    spa,wdt-disabled;
    status = "disabled";
};

DTS 配置示例​

DTS 完整配置，如下所示

 &watchdog {
     status = "okay";
 };

接口说明​

API 介绍​

Linux 内核主要实现了将 watchdog 注册为字符设备，将设备文件节点提供给应用层使用。 常用的 file_operations 中接包括：

  • 此接口实现了支持用户层打开 watchdog 节点

    static int watchdog_open(struct inode *inode, struct file *file)

  • 该接口通过不同的 cmd 实现以下功能：

    • 启用 / 关闭看门狗
    • 设置 / 获取超时时间
    • 执行喂狗操作
    static long watchdog_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)

Debug 说明​

由于内核 watchdog 框架将看门狗驱动注册成字符设备提供给应用层，测试要用户自行实现一个 watchdog 应用，示例如下：

基于 Buildroot 系统 验证

fd = open("/dev/watchdog", O_WRONLY);
#打开 WD T节点

flags = WDIOS_ENABLECARD;
ret = ioctl(fd, WDIOC_SETOPTIONS, &flags);
#使能看门狗设备

flags = WDIOS_DISABLECARD;
ret = ioctl(fd, WDIOC_SETOPTIONS, &flags);
#关闭看门狗设备

ret = ioctl(fd, WDIOC_GETTIMEOUT, &flags);
#获取看门狗当前超时时间

flag=超市时间
ret = ioctl(fd, WDIOC_SETTIMEOUT, &flags);
#设置看门狗超时时间

测试说明​

可通过以下方式验证 WDT 功能：

  • 正常喂狗：系统持续运行，不发生复位
  • 停止喂狗：超过超时时间后，系统触发复位

FAQ​

（待补充）