• Linux核心regulator建筑和准备


    电源引入的物种

          (百度百科)LDO这是low dropout regulator,这意味着低压差线性稳压器。它相比于传统的线性调节器。传统的线性稳压器。例如78xx系列芯片需要输入电压比输出电压高2v~3V以上,否则就不能正常工作。

    可是在一些情况下。这种条件显然是太苛刻了。如5v转3.3v,输入与输出的压差仅仅有1.7v,显然是不满足条件的。针对这种情况,才有了LDO类的电源转换芯片。Ldo适合电压要求比較稳,可是功率不是非常大的设备。

    BUCK电路,降压式变换电路。就是一种DC-DC转换器,简单的讲就是通过震荡电路将一直流电压转变为一高频电源。然后通过脉冲变压器、整流滤波回路输出须要的直流电压,类似于开关电源

    数据结构

     structregulator_dev {

           structregulator_desc *desc;

           structlist_head list; // regulator通过此结构挂到regulator_list链表中

           structlist_head consumer_list; //此regulator负责供电的设备列表

           structregulation_constraints *constraints;

           structregulator *supply;   父regulator的指针

    };

    regulator_list全局变量 每注冊一个regulator都会挂到这里

    regulator_map_list全局变量 每注冊一个consumer都会挂到这里

    编写驱动的步骤

    概述

           内核里pmu驱动和regulator驱动大多是混合在一起写的,非常不好。比方把regulator_init_data放到platform的driver data里传进去。

    一般来讲,一款soc会有配套有限数量的pmu。

    regulator作为pmu的抽象层。供电线路分为pmu直接供电和mtcmos供电。

    mtcmos也是pmu的一路作为父电源进行供电,可是mtcmos是soc片上的供电线路。比方mtcmos用pmu的一路buck供电,可是usb,sd,pcie分别用了3路mtcmos进行供电。

        每路供电节点都是一个regulator。假设不考虑mtcmos情况,通常都是一级供电。

    也就是说,从pmu出来一个regulator以下挂接的就是consumer,而不是多个regulator级联。

         假设出现级联的regulator。能够在regulator_desc的supply_name字段设置上级regulator。

    推荐的写法是。regulator本身用什么实质内容都没有的platform dev和driver注冊,在probe里注冊regulator。

    仅仅有regulator ops才会调用真正的pmu驱动。这样实现了适配层和详细驱动分离的原则。

    自己定义regulator id格式

    regulator_desc有一个成员是id。这个id在区分不同的regulator里没有什么作用,由于regulator都是通过name字符串来查找和区分的。id的作用集中表如今ops函数指针数组里。一个PMU芯片通常有多路供电,可是一类供电(如buck)使用同一组ops函数指针数组一般是同样的。

    可是实际不同的regulator设置的寄存器和方法是有差异的。所以通过id进行区分。

    通常把id作为offset使用。把寄存器和操作方法放到数组里,这样利用id从数组得到信息,避免了使用大量的if和switch case语句。

          

    struct regulator_desc {

           const char*name;

           const char*supply_name;

           int id;

    };

           更优化的一些方法能够是。id的有些bit表示pmu或者regulator本身的信息索引。而另外一些bit表示偏移。这样。一个系列的多个PMU芯片可能复用同一套regulator适配层代码。

    操作信息能够依照 func[pmu_id][offset]二位数组进行。这些用法都是灵活的。

    获得id的函数

    int rdev_get_id(struct regulator_dev *rdev)

    {

           returnrdev->desc->id;

    }

    step1 准备ops

             尽管arm soc pmu通常多达几十路供电,可是ops数量不多。一般一类设备同用一组ops函数,常见的类别有buck ops和ldo ops。ops函数的入參是(struct regulator_dev *)。所以能够依据regulator_dev得到详细的id信息。进行不同的寄存器操作。

    int offset = rdev_get_id(rdev);

    理论上讲,一个pmu全部的regulator能够用同一组ops,然后用id区分操作。

    还有一个极端是每一个regulator用一组不同的ops。

    只是为了代码复用和解耦合,一般是一类regulator用一组ops。

     样例:

     static structregulator_ops max8660_ldo5_ops = {

            .list_voltage = max8660_ldo5_list,

            .set_voltage = max8660_ldo5_set,

            .get_voltage = max8660_ldo5_get,

    };

    step2 准备consumer

    代码样例:

    static struct regulator_consumer_supplylp3974_buck3_consumer[] = {

       REGULATOR_SUPPLY("vdet", "s5p-sdo"),

       REGULATOR_SUPPLY("vdd_reg", "0-003c"),

    };

    consumer指的是regulator树上的叶子节点。regulator_consumer_supply数组作为为regulator_init_data的成员。

          consumer的名字是须要提供给各模块使用的,如上面代码的“vdet”。

    所以假设是系列soc的代码,最好这个名字不能带有pmu芯片型号或者soc型号,由于相同的模块,如usb控制器。非常可能系列soc上的都一样,驱动也是复用的。不可能每换个soc就全盘适配regulator。所以这样的情况下最好命名为”myregulator-usb”之类。这样换了pmu或者soc,仅仅要用regulator_get(dev, ”myregulator-usb”)总能适应各种情况,就不须要改动驱动。

    step3 准备regulator_desc

    注意regulator_register的时候,regulator_desc和regulator_init_data是一一匹配的。所以regulator_desc数组和regulator_init_data数组的顺序要保持一致。

     static structregulator_desc regulators[] = {

           {

                  .name         = "LDO2",

                  .id         = MAX8998_LDO2,

                  .ops             = &max8998_ldo_ops,

                  .type            =REGULATOR_VOLTAGE,

                  .owner        = THIS_MODULE,

           }, {

                  .name         = "LDO3",

                  .id         = MAX8998_LDO3,

                  .ops             = &max8998_ldo_ops,

                  .type            = REGULATOR_VOLTAGE,

                  .owner        = THIS_MODULE,

           }, {

    另外另一种写法。能够用用定义的枚举作为index,按顺序填写数组。仅仅要regulator_desc数组和regulator_init_data数组都用相同的枚举做index,那肯定是一一匹配的。

     static structregulator_desc regulators[] = {

           [REG0] = {

                  .name         = "LDO2",

                  .id         = MAX8998_LDO2,

                  .ops             = &max8998_ldo_ops,

                  .type            = REGULATOR_VOLTAGE,

                  .owner        = THIS_MODULE,

           },

    [REG1] = {

                  .name         = "LDO3",

                  .id         = MAX8998_LDO3,

                  .ops             = &max8998_ldo_ops,

                  .type            = REGULATOR_VOLTAGE,

                  .owner        = THIS_MODULE,

           }, {

    step4  准备regulator_init_data

    有的驱动程序将 regulator_init_data放入platform_data,不推荐。Regulator应该和pmu的驱动程序分开。仅仅须要在ops里调用pmu的操作函数就能够。

    regulator_init_data应该也是结构体数组,和regulator_desc结构体数组一一匹配。

      注意constraints的name字段在查找regulator的时候,有比regulator_desc更高的优先级。

    不推荐在constraints写name。

    当中的一段例如以下。

    static struct regulator_init_data lp3974_buck3_data ={

       .constraints  = {

          .name      = "VCC_1.8V",

          .min_uV       = 1800000,

          .max_uV       = 1800000,

          .apply_uV  = 1,

          .always_on = 1,

          .state_mem = {

              .enabled   = 1,

           },

        },

       .num_consumer_supplies = ARRAY_SIZE(lp3974_buck3_consumer),

       .consumer_supplies = lp3974_buck3_consumer,

    };

    step5  准备注冊regulator

    最简单的platform注冊就能够。仅仅须要在probe里把regulator都注冊上。

    static int my_regulator_probe (struct platform_device*pdev)

    {

           int i;

           for(i = 0;i < MAX ; i ++)

    {

    regulator_register(&regulator_desc[i], &pdev->dev,regulator_init_data[i], NULL, NULL);

    }

    }

    static struct platform_device my_regulator_dev = {

           .name =“my_regulator”,

    };

    static struct platform_driver my_regulator_driver = {

           .driver ={

                  .name= " my_regulator ",

                  .owner= THIS_MODULE,

           },

           .probe =my_regulator_probe,

           .remove =__devexit_p(my_regulator__remove),

    };

    在module_init里注冊device和driver就能够。

    platform_device_register(&my_regulator_dev)

    platform_driver_register(&my_regulator_driver);

    regulator使用

    整体来说就是先调用regulator_get供电节点的名字。得到regulator指针。然后调用ops函数集。

    举比例如以下:

    regulator = regulator_get(dev, “my_usb”)。

    就会返回usb名字供电的regulator。

    打开和关闭校准器(regulator)API例如以下。

    int regulator_enable(regulator);

    int regulator_disable(regulator);

    还有其它一些函数,參见struct regulator_ops。常见的有

    struct regulator_ops {

           /* get/setregulator voltage */

           int(*set_voltage) (struct regulator_dev *, int min_uV, int max_uV,

                             unsigned *selector);

           int(*get_voltage) (struct regulator_dev *);

           /* get/setregulator current  */

           int(*set_current_limit) (struct regulator_dev *,

                                 int min_uA, int max_uA);

           int(*get_current_limit) (struct regulator_dev *);

           /*enable/disable regulator */

           int(*enable) (struct regulator_dev *);

           int(*disable) (struct regulator_dev *);

           int(*is_enabled) (struct regulator_dev *);

    };

    内核代码分析

    注冊regulator,包含设置supply和consumer

    /**

     *regulator_register - register regulator

     *@regulator_desc: 就是regulator_desc

     * @dev:

     * @init_data: 就是regulator_init_data

     * @driver_data:用户私有信息,不推荐。设置为NULL就能够

     * @of_node:device tree能够设置regulator的树状结构。先不考虑).

     */

    struct regulator_dev *regulator_register(structregulator_desc *regulator_desc,

           structdevice *dev, const struct regulator_init_data *init_data,

           void*driver_data, struct device_node *of_node)

    {

    // 编写驱动仅仅要提供regulator_desc和regulator_init_data就能够,分配regulator_dev结构在这里

           rdev =kzalloc(sizeof(struct regulator_dev), GFP_KERNEL);

    //初始化regulator_dev结构

    // 设置constraints

           ret =set_machine_constraints(rdev, constraints);

    // 假设此regulator有父regulator。设置父regulator. 优先选init_data

           if(init_data && init_data->supply_regulator)

                  supply= init_data->supply_regulator;

           else if(regulator_desc->supply_name)

                  supply= regulator_desc->supply_name;

           if(supply) {

                  //用name字符串在regulator_list查找。 假设找到,就把本regulator增加到上级的consumer_list

                  r =regulator_dev_lookup(dev, supply);

                  ret= set_supply(rdev, r);

                  ...

           }

           /*

           首先检查regulator_map_list全局变量里有没有冲突或者反复的。假设没有为consumer申请struct regulator_map,

           然后设置regulator_map的regulator设置为本regulator。同一时候用regulator_map记录父子信息。

           而且把regulator_map增加到regulator_map_list全局变量里。

            */

           if(init_data) {

                  for(i = 0; i < init_data->num_consumer_supplies; i++) {

                         ret= set_consumer_device_supply(rdev,

                                init_data->consumer_supplies[i].dev_name,

                                init_data->consumer_supplies[i].supply);

                  }

           }

           //将本regulator增加到全局regulator_list

           list_add(&rdev->list,&regulator_list);

    }

    regulator_desc和regulator_init_data的name反复字段

    Regulator的name在struct regulator_init_data的constraints->name字段能够定义,也能够在regulator_desc的name字段定义。可是constraints->name优先级更高。

    regulator_register-》regulator_dev_lookup-》rdev_get_name里代码例如以下:

    static const char *rdev_get_name(struct regulator_dev*rdev)

    {

        if(rdev->constraints && rdev->constraints->name)

           returnrdev->constraints->name;

        else if(rdev->desc->name)

           returnrdev->desc->name;

        else

           return"";

    }

    static LIST_HEAD(regulator_list);     //全部regulator都注冊在这个链表里

    上级电源supply反复字段

    除了name,regulator_desc->supply_name和regulator_init_data->supply_regulator也是反复的,都是指向上级regulator的指针,regulator_init_data优先级更高,能够在regulator_register里看到代码例如以下

          if (init_data &&init_data->supply_regulator)

                  supply= init_data->supply_regulator;

           else if(regulator_desc->supply_name)

                  supply= regulator_desc->supply_name;


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