k8s之ConfigMap详细理解及使用

23-11-14 12:22

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blog.csdn.net

一、ConfigMap介绍

ConfigMap是一种API对象，用来将非加密数据保存到键值对中。可以用作环境变量、命令行参数或者存储卷中的配置文件。

ConfigMap可以将环境变量配置信息和容器镜像解耦，便于应用配置的修改。如果需要存储加密信息时可以使用Secret对象。

二、ConfigMap创建

1.通过命令行创建configmap

可以使用 kubectl create configmap 从文件、目录或者 key-value 字符串创建等创建 ConfigMap

(1)通过文件创建configmap


$ echo hello > test1.txt
$ ehco world > test2.txt
$ kubectl create configmap my-config --from-file=key1=test1.txt  --from-file=key2=test2.txt
$ kubectl describe configmap my-config

看到该configmap中有两个键值对，key1:hello 和 key2:world

(2)通过文件夹创建configmap


$ mkdir config
$ echo hello > config/test1
$ echo world > config/test2

#根据文件夹创建configmap

$ kubectl create configmap dir-config --from-file=config/

$ kubectl describe configmap dir-config

看到该configmap资源中有两个键值对，test1:hello和test2:world，key为文件名，value为文件内容

(3)通过键值对创建configmap

$ kubectl create configmap literal-config --from-literal=key1=hello --from-literal=key2=world

$ kubectl describe configmap literal-config

2.通过yaml文件创建


#config.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
 name: my-config
data:
 key1: hello
 key2: world

$ kubectl create -f config.yaml

$ kubectl describe configmap my-config

三、ConfigMap的使用

Pod的使用方式：

1. 将ConfigMap中的数据设置为容器的环境变量

2. 将ConfigMap中的数据设置为命令行参数

3. 使用Volume将ConfigMap作为文件或目录挂载

4. 编写代码在 Pod 中运行，使用 Kubernetes API 来读取 ConfigMap

1.配置到容器的环境变量


# test-pod-configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: test-pod-configmap
spec:
 containers:
  - name: test-busybox
    image: busybox
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    args:
    - sleep
    - "86400"
    env:
    - name: KEY1
      valueFrom:
       configMapKeyRef:
        name: my-config
        key: key1
    - name: KEY2
      valueFrom:
       configMapKeyRef:
        name: my-config
        key: key2

#创建pod

$ kubectl create -f test-pod-configmap.yaml

2. 设置为命令行参数


# test-pod-configmap-cmd
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: test-pod-configmap-cmd
spec:
 containers:
  - name: test-busybox
    image: busybox
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command: [ "/bin/sh","-c","echo $(KEY1) $(KEY2)"]
    env:
    - name: KEY1
      valueFrom:
       configMapKeyRef:
        name: my-config
        key: key1
    - name: KEY2
      valueFrom:
       configMapKeyRef:
        name: my-config
        key: key2
 restartPolicy: Never

# 创建pod，该pod成功启动后会输出环境变量KEY1和KEY2的值

$ kubectl create -f test-pod-configmap-cmd.yaml

#查看pod的日志

$ kubectl logs test-pod-configmap-cmd

#进入到容器中查看环境变量

$ kubectl exec -it test-pod-configmap -- /bin/sh

3.将configmap挂载到容器中


# test-pod-projected-configmap-volume.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: test-pod-projected-configmap-volume
spec:
 containers:
 - name: test-pod-busybox
   image: busybox
   imagePullPolicy: IfNotPresent
   args:
   - sleep
   - "86400"
   volumeMounts:
   - name: config-volume
     mountPath: "/projected-volume"
     readOnly: true
 volumes:
 - name: config-volume
   projected:
    sources:
    - configMap:
       name: my-config

#创建pod

kubectl create -f test-pod-projected-configmap-volume.yaml

#进入容器

$ kubectl exec -it test-pod-projected-configmap-volume -- /bin/sh

#查看挂在到容器中的文件内容

通过volume挂载和环境变量的区别

通过Volume挂载到容器内部时，当该configmap的值发生变化时，容器内部具备自动更新的能力，但是通过环境变量设置到容器内部该值不具备自动更新的能力。

注意：

ConfigMap必须在Pod使用它之前创建

使用envFrom时，将会自动忽略无效的键

Pod只能使用同一个命名空间的ConfigMap

感谢：

https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/configuration/configmap/

k8s -- ConfigMap - 简书

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1. TIM定时中断

1.1 TIM简介

TIM（Timer）定时器
定时器可以对输入的时钟进行计数，并在计数值达到设定值时触发中断
16位计数器（执行计数定时的一个寄存器，每来一个时钟，计数器加1）、预分频器（可以对计数器的时钟进行分频，使计数更灵活）、自动重装寄存器（计数的目标值，就是想要计多少个时钟申请中断）的时基单元，在72MHz计数时钟下可以实现最大59.65s的定时
不仅具备基本的定时中断功能，而且还包含内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等多种功能
根据复杂度和应用场景分为了高级定时器、通用定时器、基本定时器三种类型

1.2 定时器类型

STM32F103C8T6定时器资源：TIM1、TIM2、TIM3、TIM4

1.2.1 基本定时器

内部时钟的来源是RCC_TIMxCLK，频率值一般都是系统的主频72MHz，所以通向时基单元的计数基准频率就是72MHz
时基单元—预分频器(PSC)：对72MHz的计数时钟进行预分频。
实际分频系数 = 预分频器的值 + 1。比如预分频器写0，就表示不分频，或者说是1分频，输出频率=输入频率=72MHz；如果预分频器写1，就表示2分频，输出频率=输出频率/2=36MHz；如果预分频器写2，就表示3分频...
时基单元—计数器(CNT)：对预分频后的计数时钟进行计数。计数时钟每来一个上升沿，计数器的值就加1。计数器是16位的，所以里面的值可以从0一直加到65535。计数器的值在计时过程中会不断地自增运行，当自增运行到目标值时，产生中断，那就完成了定时的任务
时基单元—自动重装寄存器(ARR)：保存计数目标。16位
框图右下角向上的折线箭头UI，代表这里会产生中断信号。由计数值等于自动重装值产生的中断，称为更新中断。这个更新中断之后就会通往NVIC。
框图右下角向下的拆线箭头U，代表这里会产生一个事件。由计数值等于自动重装值产生的事件，称为更新事件。更新事件不会触发中断，但可以触发内部其他电路的工作。
主模式触发DAC：使用DAC时，可能会用DAC输出一段波形，这就需要每隔一段时间来触发一次DAC，使其输出下一个电压点。如果用正常思路来实现，就是先设置一个定时器产生中断，每隔一段时间在中断程序中调用代码手动触发一次DAC转换，然后DAC输出。这种思路没有问题，但是这样会使主程序处于频繁被中断的状态，影响主程序的运行和其他中断的响应，所以定时器就设计了一个主模式，使用这个主模式可以把这个定时器的更新事件映射到触发输出TRGO(Trigger Out)的位置，然后TRGO直接接到DAC的触发转换引脚上，这样定时器的更新就不需要再通过中断来触发DAC转换了。整个过程不需要软件的参与，实现了硬件的自动化，这就是主模式的作用。
计数模式为向上计数，也就是计数器从0开始，向上自增，计到重装值，清零同时申请中断。然后开始下一轮，依次循环。

1.2.2 通用定时器

通用定时器的计数模式：

支持的计数模式有向上计数模式、向下计数模式和中央对齐模式。
向下计数模式就是从重装值开始，向下自减，减到0之后，回到重装值同时申请中断。然后继续下一轮，依次循环。
中央对齐模式就是从0开始，先向上自增，计到重装值，申请中断，然后再向下自减，减到0，再申请中断。然后继续下一轮，依次循环。

通用定时器的时钟源：

时钟来源不仅有内部时钟（系统频率72MHz），还可以选择外部时钟。
TIMx_ETR引脚上的外部时钟：可以在TIM2的ETR引脚，也就是PA0上接一个外部方波时钟。然后配置一下内部的极性选择、边沿检测和预分频器电路，再配置一下输入滤波电路，这两块电路可以对外部时钟进行一定的整形，因为是外部引脚的时钟，所以存在毛刺，这此电路就可以对输入的波形进行滤波。最后，滤波后的信号分两路。
上面一路ETRF进入触发控制器，紧跟着就可以选择作为时基单元的时钟了。如果你想在ETR外部引脚提供时钟，或者想对ETR时钟进行计数，把这个定时器当计数器来用的话，那就可以配置这一路的电路，在STM32中，这一路也叫做“外部时钟模式2”。
下面一路也可以提供时钟，就是TRGI(Trigger In)，它主要是用作触发输入来使用的，触发输入可以触发定时器的从模式。本小节讲的是触发输入作为外部时钟来使用的情况，暂且可以把TRGI当做外部时钟的输入来看。当这个TRGI当做外部时钟来使用的时候，这一路就叫做“外部时钟模式1”。
通过下面一路的外部时钟有，第一，ETR引脚信号，ETR引脚既可以通过上面一路进入作为时钟，又可以通过下面一路进入作为时钟，这两种情况对于时钟输入而言是等价的，只不过下面一路的输入会占用触发输入的通道；第二，ITR信号，这一部分的时钟信号来自其他定时器，从右边可以看出，主模式的输出TRGO可以通向其他定时器，通向其他定时器的时候，就接到了其他定时器的ITR引脚上来了。ITR0到ITR3分别来自其他4个定时器的TRGO输出，具体连接方式如下表。通过这一路可以实现定时器级联的功能。比如可以先初始化TIM3，然后使用主模式把它的更新事件映射到TRGO上，接着再初始化TIM2，选择ITR2，对应的就是TIM3的TRGO，然后再选择时钟为外部时钟模式1，这样TIM3的更新事件就可以驱动TIM2的时基单元，也就实现了定时器的级联。
TI1F_ED：接连输入捕获单元的CH1引脚，也就是从CH1引脚的边沿获得时钟，后缀ED(Edge)是边沿的意思。通过这一路输入的时钟，上升沿和下降沿均有效。
TI1FP1、TI1FP2：TI1FP1连接到了CH1引脚的时钟，TI1FP2连接到了CH2引脚的时钟。
总结一下，外部时钟模式1的输入可以是ETR引脚、其他定时器、CH1引脚的边沿、CH1引脚和CH2引脚。

编码器接口：可以读取正交编码器的输出波形。

输出比较电路：右下角，从“捕获/比较1寄存器”到“TIMx_CH4”的矩形区域。总共有四个通道，可以用于输出PWM波形，驱动电机。

输入捕获电路：左下角，从“TIMx_CH1”到“捕获/比较4寄存器”的矩形区域。总共有四个通道，可以用于测量输入方波的频率等。

捕获/比较寄存器：输入捕获和输出比较电路共用。因为输入捕获和输出比较不能同时使用，所以这里寄存器是共用的，引脚也是共用的。

class="img-center">

ITR和定时器的连接关系
（例：TIM2的ITR0是接在了TIM1的TRGO上的）

1.2.3 高级定时器

支持的计数模式有向上计数模式、向下计数模式和中央对齐模式。

重复次数计数器：可以实现每隔几个计数周期，才发生一次更新事件和更新中断

DTG：死区生成电路，右边的输出引脚，由一个变为了两个互补的输出，可以输出一对互补的PWM波。这些电路主要是为了驱动三相无刷电机的。为了防止互补输出的PWM驱动桥臂时，在开关切换的瞬间，由于器件的不理想，造成短暂的直通现象，所以在前面加上了死区生成电路。在开关切换的瞬间，产生一定时长的死区，让桥臂的上下管全都关断，防止直通现象。第四路输出没有DTG，因为三相电机只需要三路就可以了。

刹车输入：左下角，给电机驱动提供安全保障。如果外部引脚TIMx_BKIN产生了刹车信号，或者内部时钟失效产生了故障，那么控制电路就会自动切断电机的输出，防止意外的发生。

1.3 定时中断基本结构

1.4 时序图

1.4.1 预分频器时序

CK_PSC：预分频器的输入时钟
CNT_EN：计数器使能，高电平计数器正常运行，低电平计数器停止
CK_CNT：计数器时钟，它既是预分频器的时钟输出，也是计数器的时钟输入

计数器计数频率：CK_CNT = CK_PSC / (PSC + 1)

1.4.2 计数器时序

计数器溢出频率：CK_CNT_OV = CK_CNT / (ARR + 1)
= CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1)

1.4.2.1 计数器无预装时序

就是没有缓冲寄存器的情况。通过设置ARPE位，可以选择是否使用预装功能。

计数器正在计数，突然更改了自动重装寄存器，由FF改成了36，那计数值的目标就由FF变成了36，所以计数器寄存器计到36之后，就直接更新，开始下一轮计数。

1.4.2.2 计数器有预装时序

就是有缓冲寄存器的情况。

在计数的中途，突然把计数目标由F5改成了36，但影子寄存器还是F5，所以现在计数的目标还是计到F5产生更新事件，同时，要更改的36才被传递到影子寄存器，在下一个计数周期这个更改的36才有效。所以引入影子寄存器的目的是同步，就是让值的变化和更新事件同步发生，防止在运行途中更改造成错误。

如果不使用影子寄存器，F5改到36立刻生效，但此时计数器数值已经到了F1，已经超过36了，F1只能增加到FFFF，再回到0，再加到36，才能产生更新。

1.5 RCC时钟树

STM32用来产生和配置时钟，并且把配置好的时钟发送到各个外设的系统。

程序中主函数之间会执行SystemInit函数，这个函数就是用来配置这个时钟树的。

中间AHB（不含）左边的都是时钟的产生电路，AHB（含）右边的都是时钟的分配电路。

在时钟产生电路，有四个震荡源，从上到下分别是内部的8MHz高速RC振荡器、外部的4-16MHz高速石英晶体振荡器（也就是晶振，一般接8MHz）、外部的32.768KHz低速晶振（一般给RTC提供时钟）、内部的40KHz低速RC振荡器（可以给看门狗提供时钟）。上面两个高速晶振是用来提供系统时钟的，AHB、APB2、APB1的时钟均来源于这两个高速晶振，外部的石英振荡器比内部的RC振荡器更加稳定，所以一般用外部晶振。

CSS：时钟安全系统，负责切换时钟。它可以监测外部时钟的运行状态，一旦外部时钟失效，它就会自动把外部时钟切换回内部时钟，保证系统时钟的运行，防止程序卡死。

2. 定时器定时中断

2.1 接线图

2.2 代码

初始化定时器的步骤：

初始化时钟RCC
选择时基单元的时钟源（对于定时中断，选择内部时钟源）
配置时基单元（包括PSC、CNT、ARR）
配置输出中断控制，允许更新中断输出到NVIC
配置NVIC，在NVIC中打开定时器中断的通道，并分配一个优先级
运行控制

整个模块配置完成后，还需要使能一下计数器。当定时器使能后，计数器就会开始计数，当计数器更新时，触发中断。最后再写一个定时器的中断函数，这样中断函数每隔一段时间就能自动执行一次了。

Timer.c

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