1. 前言
本文接上篇文章,从clock driver的角度,分析怎么借助common clock framework管理系统的时钟资源。换句话说,就是怎么编写一个clock driver。
由于kernel称clock driver为clock provider(相应的,clock的使用者为clock consumer),因此本文遵循这个规则,统一以clock provider命名。
2. clock有关的DTS
我们在“Linux common clock framework(1)_概述”中讲述clock consumer怎么使用clock时,提到过clock consumer怎么在DTS中指定所使用的clock。这里再做进一步说明。
2.1 clock provider的DTS
我们知道,DTS(Device Tree Source)是用来描述设备信息的,那系统的clock资源,是什么设备呢?换句话,用什么设备表示呢?这决定了clock provider的DTS怎么写。
通常有两种方式:
方式1,将系统所有的clock,抽象为一个虚拟的设备,用一个DTS node表示。这个虚拟的设备称作clock controller,参考如下例子:
代码语言:javascript复制 1: /* arch/arm/boot/dts/exynos4210.dtsi */
2: clock: clock-controller@0x10030000 {
3: compatible = "samsung,exynos4210-clock";
4: reg = <0x10030000 0x20000>;
5: #clock-cells = <1>;
6: };
clock,该clock设备的名称,clock consumer可以根据该名称引用clock; clock-cells,该clock的cells,1表示该clock有多个输出,clock consumer需要通过ID值指定所要使用的clock(很好理解,系统那么多clock,被抽象为1个设备,因而需要额外的ID标识)。
方式2,每一个可输出clock的器件,如“Linux common clock framework(1)_概述”所提及的Oscillator、PLL、Mux等等,都是一个设备,用一个DTS node表示。每一个器件,即是clock provider,也是clock consumer(根节点除外,如OSC),因为它需要接受clock输入,经过处理后,输出clock。参考如下例子(如果能拿到对应的datasheet会更容易理解):
代码语言:javascript复制 1: /* arch/arm/boot/dts/sun4i-a10.dtsi */
2: clocks {
3: #address-cells = <1>;
4: #size-cells = <1>;
5: ranges;
6:
7: /*
8: * This is a dummy clock, to be used as placeholder on
9: * other mux clocks when a specific parent clock is not
10: * yet implemented. It should be dropped when the driver
11: * is complete.
12: */
13: dummy: dummy {
14: #clock-cells = <0>;
15: compatible = "fixed-clock";
16: clock-frequency = <0>;
17: };
18:
19: osc24M: osc24M@01c20050 {
20: #clock-cells = <0>;
21: compatible = "allwinner,sun4i-osc-clk";
22: reg = <0x01c20050 0x4>;
23: clock-frequency = <24000000>;
24: };
25:
26: osc32k: osc32k {
27: #clock-cells = <0>;
28: compatible = "fixed-clock";
29: clock-frequency = <32768>;
30: };
31:
32: pll1: pll1@01c20000 {
33: #clock-cells = <0>;
34: compatible = "allwinner,sun4i-pll1-clk";
35: reg = <0x01c20000 0x4>;
36: clocks = <&osc24M>;
37: };
38:
39: /* dummy is 200M */
40: cpu: cpu@01c20054 {
41: #clock-cells = <0>;
42: compatible = "allwinner,sun4i-cpu-clk";
43: reg = <0x01c20054 0x4>;
44: clocks = <&osc32k>, <&osc24M>, <&pll1>, <&dummy>;
45: };
46:
47: axi: axi@01c20054 {
48: #clock-cells = <0>;
49: compatible = "allwinner,sun4i-axi-clk";
50: reg = <0x01c20054 0x4>;
51: clocks = <&cpu>;
52: };
53:
54: axi_gates: axi_gates@01c2005c {
55: #clock-cells = <1>;
56: compatible = "allwinner,sun4i-axi-gates-clk";
57: reg = <0x01c2005c 0x4>;
58: clocks = <&axi>;
59: clock-output-names = "axi_dram";
60: };
61:
62: ahb: ahb@01c20054 {
63: #clock-cells = <0>;
64: compatible = "allwinner,sun4i-ahb-clk";
65: reg = <0x01c20054 0x4>;
66: clocks = <&axi>;
67: };
68:
69: ahb_gates: ahb_gates@01c20060 {
70: #clock-cells = <1>;
71: compatible = "allwinner,sun4i-ahb-gates-clk";
72: reg = <0x01c20060 0x8>;
73: clocks = <&ahb>;
74: clock-output-names = "ahb_usb0", "ahb_ehci0",
75: "ahb_ohci0", "ahb_ehci1", "ahb_ohci1", "ahb_ss",
76: "ahb_dma", "ahb_bist", "ahb_mmc0", "ahb_mmc1",
77: "ahb_mmc2", "ahb_mmc3", "ahb_ms", "ahb_nand",
78: "ahb_sdram", "ahb_ace", "ahb_emac", "ahb_ts",
79: "ahb_spi0", "ahb_spi1", "ahb_spi2", "ahb_spi3",
80: "ahb_pata", "ahb_sata", "ahb_gps", "ahb_ve",
81: "ahb_tvd", "ahb_tve0", "ahb_tve1", "ahb_lcd0",
82: "ahb_lcd1", "ahb_csi0", "ahb_csi1", "ahb_hdmi",
83: "ahb_de_be0", "ahb_de_be1", "ahb_de_fe0",
84: "ahb_de_fe1", "ahb_mp", "ahb_mali400";
85: };
86:
87: apb0: apb0@01c20054 {
88: #clock-cells = <0>;
89: compatible = "allwinner,sun4i-apb0-clk";
90: reg = <0x01c20054 0x4>;
91: clocks = <&ahb>;
92: };
93:
94: apb0_gates: apb0_gates@01c20068 {
95: #clock-cells = <1>;
96: compatible = "allwinner,sun4i-apb0-gates-clk";
97: reg = <0x01c20068 0x4>;
98: clocks = <&apb0>;
99: clock-output-names = "apb0_codec", "apb0_spdif",
100: "apb0_ac97", "apb0_iis", "apb0_pio", "apb0_ir0",
101: "apb0_ir1", "apb0_keypad";
102: };
103:
104: /* dummy is pll62 */
105: apb1_mux: apb1_mux@01c20058 {
106: #clock-cells = <0>;
107: compatible = "allwinner,sun4i-apb1-mux-clk";
108: reg = <0x01c20058 0x4>;
109: clocks = <&osc24M>, <&dummy>, <&osc32k>;
110: };
111:
112: apb1: apb1@01c20058 {
113: #clock-cells = <0>;
114: compatible = "allwinner,sun4i-apb1-clk";
115: reg = <0x01c20058 0x4>;
116: clocks = <&apb1_mux>;
117: };
118:
119: apb1_gates: apb1_gates@01c2006c {
120: #clock-cells = <1>;
121: compatible = "allwinner,sun4i-apb1-gates-clk";
122: reg = <0x01c2006c 0x4>;
123: clocks = <&apb1>;
124: clock-output-names = "apb1_i2c0", "apb1_i2c1",
125: "apb1_i2c2", "apb1_can", "apb1_scr",
126: "apb1_ps20", "apb1_ps21", "apb1_uart0",
127: "apb1_uart1", "apb1_uart2", "apb1_uart3",
128: "apb1_uart4", "apb1_uart5", "apb1_uart6",
129: "apb1_uart7";
130: };
131: };
osc24M和osc32k是两个root clock,因此只做clock provider功能。它们的cells均为0,因为直接使用名字即可引用。另外,增加了“clock-frequency”自定义关键字,这样在板子使用的OSC频率改变时,如变为12M,不需要重新编译代码,只需更改DTS的频率即可(这不正是Device Tree的核心思想吗!)。话说回来了,osc24M的命名不是很好,如果频率改变,名称也得改吧,clock consumer的引用也得改吧; pll1即是clock provider(cell为0,直接用名字引用),也是clock consumer(clocks关键字,指定输入clock为“osc24M”); 再看一个复杂一点的,ahb_gates,它是clock provider(cell为1),通过clock-output-names关键字,描述所有的输出时钟。同时它也是clock consumer(由clocks关键字可知输入clock为“ahb”)。需要注意的是,clock-output-names关键字只为了方便clock provider编程方便(后面会讲),clock consumer不能使用(或者可理解为不可见);
也许您会问,这些DTS描述,怎么使用?怎么和代码关联起来?先不着急,我们慢慢看。
2.2 clock consumer的DTS
在2.1中的方法二,我们已经看到clock consumer的DTS了,因为很多clock provider也是clock consumer。这里再举几个例子,做进一步说明。
例子1(对应2.1中的方式1,来自同一个DTS文件):
代码语言:javascript复制 1: /* arch/arm/boot/dts/exynos4210.dtsi */
2: mct@10050000 {
3: compatible = "samsung,exynos4210-mct";
4: ...
5: clocks = <&clock 3>, <&clock 344>;
6: clock-names = "fin_pll", "mct";
7: ...
8: };
clocks,指明该设备的clock列表,clk_get时,会以它为关键字,去device_node中搜索,以得到对应的struct clk指针; clocks需要指明的信息,由clock provider的“#clock-cells”规定:为0时,只需要提供一个clock provider name(称作phandle);为1时,表示phandle有多个输出,则需要额外提供一个ID,指明具体需要使用那个输出。这个例子直接用立即数表示,更好的做法是,将系统所有clock的ID,定义在一个头文件中,而DTS可以包含这个头文件,如“clocks = <&clock CLK_SPI0>”; clock-names,为clocks指定的那些clock分配一些易于使用的名字,driver可以直接以名字为参数,get clock的句柄(具体可参考“Linux common clock framework(1)_概述”中clk_get相关的接口描述)。
例子2,如果clock provider的“#clock-cells”为0,可直接引用该clock provider的名字,具体可参考2.1中的方式2。
例子3,2.1中方式2有一个clock provider的名字为apb0_gates,它的“#clock-cells”为1,并通过clock-output-names指定了所有的输出clock,那么,clock consumer怎么引用呢?如下(2和.1中的方式2,来自同一个DTS文件):
代码语言:javascript复制 1: /* arch/arm/boot/dts/sun4i-a10.dtsi */
2: soc@01c20000 {
3: compatible = "simple-bus";
4: ...
5:
6: pio: pinctrl@01c20800 {
7: compatible = "allwinner,sun4i-a10-pinctrl";
8: reg = <0x01c20800 0x400>;
9: clocks = <&apb0_gates 5>;
10: ...
11: }
12: }
和例子1一样,指定phandle为“aph0_gates”,ID为5。
2.3 DTS相关的讨论和总结
我们在上面提到了clock provider的两种DTS定义方式,哪一种好呢?
从规范化、条理性的角度,毫无疑问方式2是好的,它真正理解了Device Tree的精髓,并细致的执行。且可以利用很多clock framework的标准实现(后面会讲)。
而方式1的优点是,DTS容易写,相应的clock driver也较为直观,只是注册一个一个clock provider即可,没有什么逻辑可言。换句话说,方式1比较懒。
后面的API描述,蜗蜗会着重从方式2的角度,因为这样才能体会到软件设计中的美学。
注1:上面例子中用到了两个公司的代码,方式1是三星的,方式2是全志的。说实话,全志的代码写的真漂亮,一个默默无闻的白牌公司,比三星这种国际大公司强多了。从这里,我们可以看到中国科技业的未来,还是很乐观的。
3.clock provider有关的API汇整
clock provider的API位于include/linux/clk_provider.h。
3.1 struct clk_hw
由“Linux common clock framework(1)_概述”可知,clock framework使用struct clk结构抽象clock,但该结构对clock consumer是透明的(不需要知道它的内部细节)。同样,struct clk对clock provider也是透明的。framework提供了struct clk_hw结构,从clock provider的角度,描述clock,该结构的定义如下:
代码语言:javascript复制 1: struct clk_hw {
2: struct clk *clk;
3: const struct clk_init_data *init;
4: };
代码语言:javascript复制clk,struct clk指针,由clock framework分配并维护,并在需要时提供给clock consumer使用; init,描述该clock的静态数据,clock provider负责把系统中每个clock的静态数据准备好,然后交给clock framework的核心逻辑,剩下的事情,clock provider就不用操心了。这个过程,就是clock driver的编写过程,简单吧?该静态数据的数据结构如下。
1: struct clk_init_data {
2: const char *name;
3: const struct clk_ops *ops;
4: const char **parent_names;
5: u8 num_parents;
6: unsigned long flags;
7: };
代码语言:javascript复制name,该clock的名称; ops,该clock相关的操作函数集,具体参考下面的描述; parent_names,该clock所有的parent clock的名称。这是一个字符串数组,保存了所有可能的parent; num_parents,parent的个数; flags,一些framework级别的flags,后面会详细说明。
1: struct clk_ops {
2: int (*prepare)(struct clk_hw *hw);
3: void (*unprepare)(struct clk_hw *hw);
4: int (*is_prepared)(struct clk_hw *hw);
5: void (*unprepare_unused)(struct clk_hw *hw);
6: int (*enable)(struct clk_hw *hw);
7: void (*disable)(struct clk_hw *hw);
8: int (*is_enabled)(struct clk_hw *hw);
9: void (*disable_unused)(struct clk_hw *hw);
10: unsigned long (*recalc_rate)(struct clk_hw *hw,
11: unsigned long parent_rate);
12: long (*round_rate)(struct clk_hw *hw, unsigned long,
13: unsigned long *);
14: int (*set_parent)(struct clk_hw *hw, u8 index);
15: u8 (*get_parent)(struct clk_hw *hw);
16: int (*set_rate)(struct clk_hw *hw, unsigned long,
17: unsigned long);
18: void (*init)(struct clk_hw *hw);
19: };
代码语言:javascript复制这是clock的操作函数集, 很多和“Linux common clock framework(1)_概述”中的clock framework通用API一致(通用API会直接调用相应的操作函数): is_prepared,判断clock是否已经prepared。可以不提供,clock framework core会维护一个prepare的计数(该计数在clk_prepare调用时加一,在clk_unprepare时减一),并依据该计数判断是否prepared; unprepare_unused,自动unprepare unused clocks; is_enabled,和is_prepared类似; disable_unused,自动disable unused clocks; 注2:clock framework core提供一个clk_disable_unused接口,在系统初始化的late_call中调用,用于关闭unused clocks,这个接口会调用相应clock的.unprepare_unused和.disable_unused函数。 recalc_rate,以parent clock rate为参数,从新计算并返回clock rate; 注3:细心的读者可能会发现,该结构没有提供get_rate函数,因为会有一个rate变量缓存,另外可以使用recalc_rate。 round_rate,该接口有点特别,在返回rounded rate的同时,会通过一个指针,返回round后parent的rate。这和CLK_SET_RATE_PARENT flag有关,后面会详细解释; init,clock的初始化接口,会在clock被register到内核时调用。
1: /*
2: * flags used across common struct clk. these flags should only affect the
3: * top-level framework. custom flags for dealing with hardware specifics
4: * belong in struct clk_foo
5: */
6: #define CLK_SET_RATE_GATE BIT(0) /* must be gated across rate change */
7: #define CLK_SET_PARENT_GATE BIT(1) /* must be gated across re-parent */
8: #define CLK_SET_RATE_PARENT BIT(2) /* propagate rate change up one level */
9: #define CLK_IGNORE_UNUSED BIT(3) /* do not gate even if unused */
10: #define CLK_IS_ROOT BIT(4) /* root clk, has no parent */
11: #define CLK_IS_BASIC BIT(5) /* Basic clk, can't do a to_clk_foo() */
12: #define CLK_GET_RATE_NOCACHE BIT(6) /* do not use the cached clk rate */
注4:round_rate和CLK_SET_RATE_PARENT 当clock consumer调用clk_round_rate获取一个近似的rate时,如果该clock没有提供.round_rate函数,有两种方法: 1)在没有设置CLK_SET_RATE_PARENT标志时,直接返回该clock的cache rate 2)如果设置了CLK_SET_RATE_PARENT标志,则会询问parent,即调用clk_round_rate获取parent clock能提供的、最接近该rate的值。这是什么意思呢?也就是说,如果parent clock可以得到一个近似的rate值,那么通过改变parent clock,就能得到所需的clock。 在后续的clk_set_rate接口中,会再次使用该flag,如果置位,则会在设置rate时,传递到parent clock,因此parent clock的rate可能会重设。 讲的很拗口,我觉得我也没说清楚,那么最好的方案就是:在写clock driver时,最好不用这个flag,简单的就是最好的(前提是能满足需求)。
3.2 clock tree建立相关的API
3.2.1 clk_register
系统中,每一个clock都有一个struct clk_hw变量描述,clock provider需要使用register相关的接口,将这些clock注册到kernel,clock framework的核心代码会把它们转换为struct clk变量,并以tree的形式组织起来。这些接口的原型如下:
代码语言:javascript复制 1: /** 2: * clk_register - allocate a new clock, register it and return an opaque cookie 3: * @dev: device that is registering this clock 4: * @hw: link to hardware-specific clock data 5: * 6: * clk_register is the primary interface for populating the clock tree with new 7: * clock nodes. It returns a pointer to the newly allocated struct clk which 8: * cannot be dereferenced by driver code but may be used in conjuction with the 9: * rest of the clock API. In the event of an error clk_register will return an 10: * error code; drivers must test for an error code after calling clk_register. 11: */ 12: struct clk *clk_register(struct device *dev, struct clk_hw *hw); 13: struct clk *devm_clk_register(struct device *dev, struct clk_hw *hw); 14: 15: void clk_unregister(struct clk *clk); 16: void devm_clk_unregister(struct device *dev, struct clk *clk);
这些API比较简单(复杂的是怎么填充struct clk_hw变量),register接口接受一个填充好的struct clk_hw指针,将它转换为sruct clk结构,并根据parent的名字,添加到clock tree中。
不过,clock framework所做的远比这周到,它基于clk_register,又封装了其它接口,使clock provider在注册clock时,连struct clk_hw都不需要关心,而是直接使用类似人类语言的方式,下面继续。
3.2.2 clock分类及register
我们在上面提到了clock provider的两种DTS定义方式,哪一种好呢?
从规范化、条理性的角度,毫无疑问方式2是好的,它真正理解了Device Tree的精髓,并细致的执行。且可以利用很多clock framework的标准实现(后面会讲)。
而方式1的优点是,DTS容易写,相应的clock driver也较为直观,只是注册一个一个clock provider即可,没有什么逻辑可言。换句话说,方式1比较懒。
后面的API描述,蜗蜗会着重从方式2的角度,因为这样才能体会到软件设计中的美学。
注1:上面例子中用到了两个公司的代码,方式1是三星的,方式2是全志的。说实话,全志的代码写的真漂亮,一个默默无闻的白牌公司,比三星这种国际大公司强多了。从这里,我们可以看到中国科技业的未来,还是很乐观的。
根据clock的特点,clock framework将clock分为fixed rate、gate、devider、mux、fixed factor、composite六类,每一类clock都有相似的功能、相似的控制方式,因而可以使用相同的逻辑s,统一处理,这充分体现了面向对象的思想。
1)fixed rate clock
这一类clock具有固定的频率,不能开关、不能调整频率、不能选择parent、不需要提供任何的clk_ops回调函数,是最简单的一类clock。
可以直接通过DTS配置的方式支持,clock framework core能直接从DTS中解出clock信息,并自动注册到kernel,不需要任何driver支持。
clock framework使用struct clk_fixed_rate结构抽象这一类clock,另外提供了一个接口,可以直接注册fixed rate clock,如下:
代码语言:javascript复制 1: /** 2: * struct clk_fixed_rate - fixed-rate clock 3: * @hw: handle between common and hardware-specific interfaces 4: * @fixed_rate: constant frequency of clock 5: */ 6: struct clk_fixed_rate { 7: struct clk_hw hw; 8: unsigned long fixed_rate; 9: u8 flags; 10: }; 11: 12: extern const struct clk_ops clk_fixed_rate_ops; 13: struct clk *clk_register_fixed_rate(struct device *dev, const char *name, 14: const char *parent_name, unsigned long flags, 15: unsigned long fixed_rate);
clock provider一般不需要直接使用struct clk_fixed_rate结构,因为clk_register_fixed_rate接口是非常方便的; clk_register_fixed_rate接口以clock name、parent name、fixed_rate为参数,创建一个具有固定频率的clock,该clock的clk_ops也是clock framework提供的,不需要provider关心; 如果使用DTS的话,clk_register_fixed_rate都不需要,直接在DTS中配置即可,后面会说明。
2)gate clock
这一类clock只可开关(会提供.enable/.disable回调),可使用下面接口注册:
代码语言:javascript复制 1: struct clk *clk_register_gate(struct device *dev, const char *name, 2: const char *parent_name, unsigned long flags, 3: void __iomem *reg, u8 bit_idx, 4: u8 clk_gate_flags, spinlock_t *lock);
需要提供的参数包括: name,clock的名称; parent_name,parent clock的名称,没有的话可留空; flags,可参考3.1中的说明; reg,控制该clock开关的寄存器地址(虚拟地址); bit_idx,控制clock开关的bit位(是1开,还是0开,可通过下面gate特有的flag指定); clk_gate_flags,gate clock特有的flag,当前只有一种:CLK_GATE_SET_TO_DISABLE,clock开关控制的方式,如果置位,表示写1关闭clock,反之亦然; lock,如果clock开关时需要互斥,可提供一个spinlock。
3)divider clock
这一类clock可以设置分频值(因而会提供.recalc_rate/.set_rate/.round_rate回调),可通过下面两个接口注册:
代码语言:javascript复制 1: struct clk *clk_register_divider(struct device *dev, const char *name, 2: const char *parent_name, unsigned long flags, 3: void __iomem *reg, u8 shift, u8 width, 4: u8 clk_divider_flags, spinlock_t *lock);
代码语言:javascript复制该接口用于注册分频比规则的clock: reg,控制clock分频比的寄存器; shift,控制分频比的bit在寄存器中的偏移; width,控制分频比的bit位数,默认情况下,实际的divider值是寄存器值加1。如果有其它例外,可使用下面的的flag指示; clk_divider_flags,divider clock特有的flag,包括: CLK_DIVIDER_ONE_BASED,实际的divider值就是寄存器值(0是无效的,除非设置CLK_DIVIDER_ALLOW_ZERO flag); CLK_DIVIDER_POWER_OF_TWO,实际的divider值是寄存器值得2次方; CLK_DIVIDER_ALLOW_ZERO,divider值可以为0(不改变,视硬件支持而定)。 如有需要其他分频方式,就需要使用另外一个接口,如下:
1: struct clk *clk_register_divider_table(struct device *dev, const char *name, 2: const char *parent_name, unsigned long flags, 3: void __iomem *reg, u8 shift, u8 width, 4: u8 clk_divider_flags, const struct clk_div_table *table, 5: spinlock_t *lock);
该接口用于注册分频比不规则的clock,和上面接口比较,差别在于divider值和寄存器值得对应关系由一个table决定,该table的原型为: struct clk_div_table { unsigned int val; unsigned int div; }; 其中val表示寄存器值,div表示分频值,它们的关系也可以通过clk_divider_flags改变。
4)mux clock
这一类clock可以选择多个parent,因为会实现.get_parent/.set_parent/.recalc_rate回调,可通过下面两个接口注册:
代码语言:javascript复制 1: struct clk *clk_register_mux(struct device *dev, const char *name, 2: const char **parent_names, u8 num_parents, unsigned long flags, 3: void __iomem *reg, u8 shift, u8 width, 4: u8 clk_mux_flags, spinlock_t *lock);
代码语言:javascript复制该接口可注册mux控制比较规则的clock(类似divider clock): parent_names,一个字符串数组,用于描述所有可能的parent clock; num_parents,parent clock的个数; reg、shift、width,选择parent的寄存器、偏移、宽度,默认情况下,寄存器值为0时,对应第一个parent,依此类推。如有例外,可通过下面的flags,以及另外一个接口实现; clk_mux_flags,mux clock特有的flag: CLK_MUX_INDEX_ONE,寄存器值不是从0开始,而是从1开始; CLK_MUX_INDEX_BIT,寄存器值为2的幂
1: struct clk *clk_register_mux_table(struct device *dev, const char *name, 2: const char **parent_names, u8 num_parents, unsigned long flags, 3: void __iomem *reg, u8 shift, u32 mask, 4: u8 clk_mux_flags, u32 *table, spinlock_t *lock);
该接口通过一个table,注册mux控制不规则的clock,原理和divider clock类似,不再详细介绍。
5)fixed factor clock
这一类clock具有固定的factor(即multiplier和divider),clock的频率是由parent clock的频率,乘以mul,除以div,多用于一些具有固定分频系数的clock。由于parent clock的频率可以改变,因而fix factor clock也可该改变频率,因此也会提供.recalc_rate/.set_rate/.round_rate等回调。
可通过下面接口注册:
代码语言:javascript复制 1: struct clk *clk_register_fixed_factor(struct device *dev, const char *name, 2: const char *parent_name, unsigned long flags, 3: unsigned int mult, unsigned int div);
另外,这一类接口和fixed rateclock类似,不需要提供driver,只需要配置dts即可。
6)composite clock
顾名思义,就是mux、divider、gate等clock的组合,可通过下面接口注册:
代码语言:javascript复制 1: struct clk *clk_register_composite(struct device *dev, const char *name, 2: const char **parent_names, int num_parents, 3: struct clk_hw *mux_hw, const struct clk_ops *mux_ops, 4: struct clk_hw *rate_hw, const struct clk_ops *rate_ops, 5: struct clk_hw *gate_hw, const struct clk_ops *gate_ops, 6: unsigned long flags);
看着有点复杂,但理解了上面1~5类clock,这里就只剩下苦力了,耐心一点,就可以了。
3.2.3 DTS相关的API
再回到第2章DTS相关的介绍,clock driver使用一个DTS node描述一个clock provider,而clock consumer则会使用类似“clocks = <&clock 32>, <&clock 45>;”的形式引用,clock framework会自行把这些抽象的数字转换成实际的struct clk结构,怎么做的呢?肯定离不开clock provider的帮助。
3.2.1和3.2.2小节所描述的regitser接口,负责把clocks抽象为一个一个的struct clock,与此同时,clock provider需要把这些struct clk结构保存起来,并调用clock framework的接口,将这些对应信息告知framework的OF模块,这样才可以帮助将clock consumer的DTS描述转换为struct clk结构。该接口如下:
代码语言:javascript复制 1: int of_clk_add_provider(struct device_node *np, 2: struct clk *(*clk_src_get)(struct of_phandle_args *args, 3: void *data), 4: void *data);
np,device_node指针,clock provider在和自己的DTS匹配时获得; clk_src_get,获取struct clk指针的回调函数,由clock provider根据实际的逻辑实现,参数说明如下: args,struct of_phandle_args类型的指针,由DTS在解析参数时传递。例如上面的“clocks = <&clock 32>, <&clock 45>;”,32、45就是通过这个指针传进来的; data,保存struct clk结构的指针,通常是一个数组,具体由provider决定。 data,和回调函数中的data意义相同,只是这里由provider提供,get时由clock framework core传递给回调函数。
对于常用的one cell clock provider(第2章的例子),clock framework core提供一个默认的会调用函数,如下:
代码语言:javascript复制 1: struct clk_onecell_data {
2: struct clk **clks;
3: unsigned int clk_num;
4: };
5: struct clk *of_clk_src_onecell_get(struct of_phandle_args *clkspec, void *data);
其中data指针为struct clk_onecell_data结构,该结构提供了clk指针和clk_num的对应,clock provider在regitser clocks时,同时维护一个clk和num对应的数组,并调用of_clk_add_provider接口告知clock framework core即可。
4. 使用clock framework编写clock驱动的步骤
编写clock driver的步骤大概如下:
1)分析硬件的clock tree,按照上面所描述的分类,讲这些clock分类。
2)将clock tree在DTS中描述出来,需要注意以下几2点:
代码语言:javascript复制 a)对于fixed rate clocks,.compatible固定填充"fixed-clock",并提供"clock-frequency"和"clock-output-names"关键字。之后不需要再driver中做任何处理,clock framework core会帮我们搞定一切。
b)同样,对于fixed factor clock,.compatible为"fixed-factor-clock",并提供"clock-div"、"clock-mult"和"clock-output-names"关键字。clock framework core会帮我们搞定一切。
切记,尽量利用kernel已有资源,不要多写一行代码,简洁的就是美的!
3)对于不能由clock framework core处理的clock,需要在driver中使用struct of_device_id进行匹配,并在初始化时,调用OF模块,查找所有的DTS匹配项,并执行合适的regitser接口,注册clock。
4)注册clock的同时,将返回的struct clk指针,保存在一个数组中,并调用of_clk_add_provider接口,告知clock framework core。
5)最后,也是最重要的一点,多看kernel源代码,多模仿,多抄几遍,什么都熟悉了!