距离上次将openwifi更新到更先进的zcu102平台一个半月后，openwifi再次迎来重要更新：
- 修复用户报告的内核崩溃现象
- FPGA和driver的队列增加到4
- 更精简高效的FPGA和driver传输机制
不止一个用户报告在zc706板上他们的openwifi经常（或者一直）崩溃（kernel panic），而我们这边同样版本的硬件和软件却很难复现这种崩溃。这不仅使我回想起在Apple当射频软件工程师的日子，BSP组的工程师经常会说这种现象很正常，因为cpu上跑的任务不止一个，中断会随机到达，这些因素综合在一起导致某些设计bug导致的崩溃在不同环境下发生的概率不同。那时候就经常在解决类似问题，有时候不得不跑到富士康现场调试，因为在办公室无法复现。
经过仔细的分析和推敲，我认为崩溃是因为openwifi的driver缺乏很好的流控机制所导致，在很大流量或者信道很繁忙时，前一个packet发往fpga的dma还没完成甚至还没开始，Linux的新packet已经到来。导致dma到fpga的内容是乱的，而后当fpga真正把包发走产生中断汇报给linux时，linux后续处理也会基于垃圾数据，导致崩溃。
基于以上分析，优化了fpga设计，完善了driver与linux和fpga之间的流控措施，精简了driver的中断处理，以及调整了linux前台发包和发包完成中断的锁的范围。现在几乎怎么变态的折腾openwifi的上下行流量都不会崩溃了。报告bug的用户测试下来说不再崩溃。欢迎测试！
另一个重要更新是将FPGA和driver里的队列增加到4，并且汇报给Linux。此时就可以观察到Linux调用openwifi发包时，给的队列（priority）不再是万年不变的0，而是普通包走队列2，关键的包走队列0（控制包、管理包、beacon之类的），因为Linux默认队列0到3优先级依次降低。而且Linux会给不同的队列配置不同的MAC层参数：Contention Window Min，Contention Window Max，AIFS，TXOP等。下面的截图是openwifi driver 打印的Linux下来的配置：
我不确定openwifi所用hostapd版本是否开启了WMM（Wi-Fi multimedia），但看起来很像。比如这个华为的在线白皮书：华为wifi章节2.4.1就详细描述了WMM机制。
简单说，就是根据不同业务的特性和实时性要求，分配wifi包不同的优先级参数。从VO（话音），VI（视频），BE（上网，Best Effort）到BK（背景）优先级依次降低。
在openwifi的FPGA实现中，四条队列的发送优先级也是从0到3依次降低。也就是说，如果高优先级和低优先级队列里都有缓存的包，那么先发高优先级队列中的包。目前在driver中，随着linux包下来的priority（0~3）到fpga队列做了一一对应。当然你也可以在driver中修改这种对应关系，达到一些特殊需求。openwifi的设计中，FPGA的四条队列也可以设置他们占用空口的起止时间，达到一种时间切片（time slicing）的效果。四个切片（slice）的设置可以通过用户空间工具sdrctl来完成。
后话：
openwifi的fpga原来是有两个队列，本来以为增加到4个队列只是简单复制粘贴很快完成，结果并不是。结合内核crash的问题，花了足足一个半月。期中的复杂度，主要在于如何简单高效的同步更新和维护fpga和driver中对应的四个队列的状态，并及时反馈给linux。
经过以上更新，现在openwifi driver和FPGA基础架构日趋完善和稳定，接下来可以放开手脚解决其他问题以及加入一些新特性了，例如WiFi6！
原文发表于知乎：https://zhuanlan.zhihu.com/op...
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