Android系统高通平台Kernel Watchdog

一 Watchdog 概念

Watchdog主要应用于嵌入式系统，用于系统出现严重故障（如内核死锁，进入死循环，CPU跑飞等）不能恢复时，在无人为介入的情况下可以自动重新启动系统。

在传统Linux 内核下, watchdog的基本工作原理是：当watchdog启动后(即/dev/watchdog 设备被打开后)，如果在某一设定的时间间隔内/dev/watchdog没有被执行写操作, 硬件watchdog电路或软件定时器就会重新启动系统。

Watchdog根据实现方式又可以分为硬件watchdog和软件watchdog。硬件watchdog必须有硬件电路支持,设备节点/dev/watchdog对应真实的物理设备。软件watchdog通过通过内核定时器来实现，/dev/watchdog并不对应真实的物理设备。

硬件watchdog比软件watchdog有更好的可靠性。软件watchdog最大的优势是成本低，因此在可靠性要求不是很高一般民用产品被广泛使用。硬件watchdog的优势是可靠性高，因此在对可靠性要求严格的工业产品中被广泛使用。

但是在高通平台Android系统中，watchdog的实现有所不同，稍后我们会分析，这里只需知道其并没有提供/dev/watchdog。

当然在系统出现严重故障不能恢复时触发Watchdog，重启系统，仅仅是一个补救措施，虽然有效，但是过于简单粗暴，用户体验不佳 。 解决问题的最好方法是不让问题发生，因此我们需要针对watchdog进行和分析，尽量不让问题不发生。

注意Android系统中还有一套watchdog实现，也是使用软件实现的，用于检测SystemServer中各Service是否正常运行。大家不要搞混了。

如没有特别说明，本文后续提到的watchdog都特指高通平台Android系统kernel中watchdog。

二Watchdog的实现

2.0 Device Tree中watchdog的定义

       wdog: qcom,wdt@17817000 {

              compatible = "qcom,msm-watchdog";

              reg = <0x17817000 0x1000>; // 没有查到对应寄存器的说明

              reg-names = "wdt-base";

              interrupts = <0 3 0>, <0 4 0>; // 狗叫和狗咬的中断，由于目前的实现是狗叫的同时就进行狗咬，所以只用到了狗叫的中断

              qcom,bark-time = <11000>; // 超过 11 秒没有喂狗，连叫带咬，系统重启

              qcom,pet-time = <10000>; // 每 10 秒喂狗一次

              qcom,ipi-ping; // 喂狗时需要 ping 一下系统中的其他 cpu ，确保所有 cpu 都处于正常状态

              qcom,wakeup-enable; // 看门狗具有唤醒系统的能力，如果不具备唤醒能力的话，需要在系统睡眠时关闭看门狗，唤醒时再重新打开看门狗

              qcom,scandump-size = <0x40000>; // ramdump 相关

       };

2.1核心数据结构struct msm_watchdog_data

Watchdog 的显示在 drivers/soc/qcom/watchdog_v2.c 源文件中。

  struct msm_watchdog_data {

       unsigned int __iomem phys_base; // 对应 dt 中的 reg

       size_t size;

       void __iomem *base; // 将的 phy_base 映射到虚拟地址空间

       void __iomem *wdog_absent_base;

       struct device *dev; // 指向 watchdog 的 device

       unsigned int pet_time; // 对应 dt 中的 qcom,pet-time

       unsigned int bark_time; // 对应 dt 中的 qcom,bark-time

       unsigned int bark_irq; // 狗叫中断

       unsigned int bite_irq; // 狗咬中断

       bool do_ipi_ping; // 对应 dt 中的 qcom,ipi-ping

       bool wakeup_irq_enable; // 对应 dt 中的 qcom,wakeup-enable

       unsigned long long last_pet; // 记录上次喂狗时间

       unsigned min_slack_ticks;