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現在android/linux為子產品裝置供電有兩種,一種GPIO供電,另一個就是電源管理晶片。
電源管理晶片可以為多裝置供電,且這些裝置電壓電流有所同。為這些裝置提供的穩壓器代碼模型即為regulator。
下面通過下面三個過程分析regulartor供電機制:
1.分析regulator結構體
2.regulator 注冊過程
3.裝置使用regulator過程
一.分析regulator結構體
Regulator子產品用于控制系統中某些裝置的電壓/電流供應。在嵌入式系統(尤其是手機)中,控制耗電量很重要,直接影響到電池的續航時間。是以,如果系統中某一個子產品暫時不需要使用,就可以通過regulator關閉其電源供應;或者降低提供給該子產品的電壓、電流大小。
Regulator的文檔在KERNEL/Documentation/Power/Regulator中。
Regulator與子產品之間是樹狀關系。父regulator可以給裝置供電,也可以給子regulator供電:
父Regulator
--> 子Regulator --> [supply]
--> 裝置[Consumer]
具體細節可參考核心文檔machine.txt。
regulator_dev
regulator_dev代表一個regulator裝置。
struct regulator_dev {
struct regulator_desc *desc; // 描述符,包括regulator的名稱、ID、regulator_ops等
int use_count; // 使用計數
struct list_head list; // regulator通過此結構挂到regulator_list連結清單中
struct list_head slist; // 如果有父regulator,通過此域挂到父regulator的連結清單
struct list_head consumer_list; // 此regulator負責供電的裝置清單
struct list_head supply_list; //此regulator負責供電的子regulator
struct blocking_notifier_head notifier; // notifier,具體的值在consumer.h中,比如REGULATOR_EVENT_FAIL
struct mutex mutex;
struct module *owner;
struct device dev; // device結構,屬于class regulator_class
struct regulation_constraints *constraints; // 限制,比如最大電壓/電流、最小電壓/電流
struct regulator_dev *supply; // 父regulator的指針,即由此regulator 供電
void *reg_data;
};
regulator_init_data
regulator_init_data在初始化時使用,用來建立父子regulator、受電子產品之間的樹狀結構,以及一些regulator的基本參數。
struct regulator_init_data {
struct device *supply_regulator_dev; // 父regulator的指針
struct regulation_constraints constraints;
int num_consumer_supplies;
struct regulator_consumer_supply *consumer_supplies; // 負責供電的裝置數組
int (*regulator_init)(void *driver_data); // 初始化函數,在regulator_register被調用
void *driver_data;
};
其它結構體自己可以看看~如
struct regulator -------> 裝置驅動直接操作的結構體
struct regulation_constraints ----->regulator限制範圍,其它資訊,在于
struct regulator_init_data,用于初始化
struct regulator_consumer_supply ----->consumer資訊
struct regulator_desc ----->這個多關注些,内有正真操作裝置函數結構體~
struct regulator_map ----->這個為consumers與regulator對應表
........................................
............................................
二. 注冊regulator過程
先說明下兩具在regulator的core中有兩個關鍵的全局變量連結清單:
regulator_list 每注冊一個regulator都會挂到這裡
regulator_map_list 每一個regulator都會為多個consumer供電,此表為挂consumer
regulator注冊過程是通過platform平台注冊,當然一個電源管理晶片可以供幾十個裝置供電,是以不可能每個regulator一個驅動檔案,它們是通過,在電源管理晶片驅動中一塊注冊到regulato的core中。
對于電源管理晶片驅動的注冊則通過I2C注冊的。接下來以中星微方案過下,
首先,在平台裝置檔案中,有關struct regulator_init_data XX定義~
如:
….........................
static struct regulator_init_data va7882_ldo13_data = {
.constraints = {
.name = "LDO13-HDMI1V2", //Default: 1.5V , Powered By DCDC5, C-class
.min_uV = 1200000,
.max_uV = 1800000,
.apply_uV = 1,
// TEMP_ON
.valid_ops_mask = REGULATOR_CHANGE_VOLTAGE | REGULATOR_CHANGE_STATUS | REGULATOR_CHANGE_MODE,
.initial_mode = REGULATOR_MODE_NORMAL,
.valid_modes_mask = REGULATOR_MODE_NORMAL | REGULATOR_MODE_STANDBY,
},
.supply_regulator = supply_regulator_name_arrary[ID_VA7882_LDO13],
.num_consumer_supplies = 2,
.consumer_supplies = (struct regulator_consumer_supply []) {
{ .supply = regulator_name_arrary[ID_VA7882_LDO13][0] },
{ .supply = regulator_name_arrary[ID_VA7882_LDO13][1] },
{ .supply = regulator_name_arrary[ID_VA7882_LDO13][2] },
},
};
…........................................
其實這些結構體又會被同一檔案中的自定義檔案初始化函數 v8_va7882_init調用,其實就是
va7882_register_regulator---->為每個regulator配置設定對應的struct platform_device---->再platform_device_add
那platform_driver在哪?
static struct platform_driver va7882_regulator_driver = {
.driver = {
.name = "va7882-regulator",
.owner = THIS_MODULE,
},
.probe = va7882_regulator_probe,
.remove = __exit_p(va7882_regulator_remove),
.suspend = va7882_regulator_suspend, //可見休眠喚醒是使用同一個,
.resume = va7882_regulator_resume, //再次說明它們是一統管理,它們也是為了節省.
.shutdown = va7882_regulator_shutdown,
};
這個platform_driver是每個regulator共用的的,因為name都是" va7882-regulator"。
在這個platform_driver中probe中就幹了一件事regulator_register,進而獲得regulator_dev。
接下來分析下regulator_register注冊
Regulator的注冊由regulator_register完成。
一般來說,為了添加regulator_dev,需要實作一個裝置驅動程式,以及在闆子的裝置清單中增加一個該驅動對應的裝置(比如platform_device)。在這個裝置的struct device->platform_data域,需要設定regulator_init結構,填寫該regulator的相關資訊。另外,還需要定義一個regulator_desc結構。這樣,在這個實體裝置的驅動程式中,就可以通過regulator_register函數登記生成一個regulator_dev。
struct regulator_dev *regulator_register(struct regulator_desc *regulator_desc, struct device *dev, void *driver_data)
struct regulator_init_data *init_data = dev->platform_data;// 得到init_data
// 完整性檢查
…
// 配置設定regulator_dev結構
struct regulator_dev *rdev = kzalloc (sizeof(struct regulator_dev), GFP_KERNEL);
// 初始化regulator_dev結構
…
// 執行regulator_init,該函數中實作regulator代表的硬體裝置的初始化
if (init_data->regulator_init)
ret = init_data->regulator_init(rdev->reg_data);
rdev->dev.class = ®ulator_class; // 指定class為regulator_class
rdev->dev.parent = dev;
device_register(&rdev->dev); // 注冊裝置
// 設定constraints,其中可能會包括供電狀态的初始化(設定初始電壓,enable/disable等等)
set_machine_constraints(rdev, &init_data->constraints);
add_regulator_attributes (rdev);
// 如果此regulator有父regulator,設定父regulator
if (init_data->supply_regulator_dev) {
ret = set_supply(rdev,
dev_get_drvdata(init_data->supply_regulator_dev));
if (ret < 0)
goto scrub;
}
// 設定此regulator與其負責供電的裝置之間的聯系
for (i = 0; i < init_data->num_consumer_supplies; i++)
ret = set_consumer_device_supply(rdev, init_data->consumer_supplies[i].dev,
init_data->consumer_supplies[i].supply);
// 将regulator加入一個連結清單,該連結清單包含所有regulator
list_add(&rdev->list, ®ulator_list);
….............................
那個regulator 根據在regulator_list中用init_data->supply_regulator來比對
比對成功用set_supply()來設定注冊的regulator是由那個regulator供電,rdev->supply = supply_rdev; list_add(&rdev->slist, &supply_rdev->supply_list);
多個consumer用set_consumer_device_supply(),先檢查
list_for_each_entry(node, ®ulator_map_list, list) 後添加
list_add(&node->list, ®ulator_map_list);當然node已經在
node->regulator = rdev;
node->supply = supply;
形成 對于每一個regulator_dev—comsumer_dev的配對
最後在把regulator通過list_add(&rdev->list, ®ulator_list);加到 regulator_list連結清單中。
三.裝置使用regulator過程
在裝置驅動使用regulator對其驅動的裝置供電時,首先要確定裝置與對應regulator之間的比對關系已經被登記到regulator架構中。
之後,裝置驅動通過regulator_get函數得到regulator結構,此函數通過前文所述regulator_map_list找到對應regulator_dev,再生成regulator結構給使用者使用。
通過regulator_enable / regulator_disable打開、關閉regulator,這兩個函數最終都是調用struct regulator_ops裡的對應成員。
除此之外,還有regualtor_set_voltage / regulator_get_voltage等等。
Regulator能夠支援的所有功能清單都在struct regulator_ops中定義,具體可參考代碼中的注釋。
struct regulator_ops {
int (*set_voltage) (struct regulator_dev *, int min_uV, int max_uV);
int (*get_voltage) (struct regulator_dev *);
int (*set_current_limit) (struct regulator_dev *,
int min_uA, int max_uA);
int (*get_current_limit) (struct regulator_dev *);
int (*enable) (struct regulator_dev *);
int (*disable) (struct regulator_dev *);
int (*is_enabled) (struct regulator_dev *);
int (*set_mode) (struct regulator_dev *, unsigned int mode);
unsigned int (*get_mode) (struct regulator_dev *);
unsigned int (*get_optimum_mode) (struct regulator_dev *, int input_uV,
int output_uV, int load_uA);
int (*set_suspend_voltage) (struct regulator_dev *, int uV);
int (*set_suspend_enable) (struct regulator_dev *);
int (*set_suspend_disable) (struct regulator_dev *);
int (*set_suspend_mode) (struct regulator_dev *, unsigned int mode);
};
接下來我就以中星型的HDMI驅動使用regulator過一遍。
vc088x_hdmi.c檔案:
HDMI驅動也是通過platform平台注冊上去,是以在platform_driver的probe中有這個句
ret = v8hdmi_pwr_get(&pdev->dev);
regulator_get(dev,id);
_regulator_get(dev, id, 0);
{
…........
…...........
if (dev)
devname = dev_name(dev);
list_for_each_entry(map, ®ulator_map_list, list) {
if (map->dev_name &&(!devname || strcmp(map->dev_name, devname)))
continue;
if (strcmp(map->supply, id) == 0) {//查找配對
rdev = map->regulator;
goto found;
}
}
….....................
…..........................
//這個用于在sys目錄下建立對應的regulator檔案,用于使用者空間操作
regulator = create_regulator(rdev, dev, id); //regulator -->struct regulator
….............................
return regulator;
}
傳回的regulator會賦給全局變量,如 hdmi_core_consumer = regulator,//這隻是例子,不同方案處理不一樣。
在恰當的時候使能它,如
ret = v8hdmi_pwr_enable();
regulator_enable(hdmi_io_consumer);
struct regulator_dev *rdev = regulator->rdev;
ret = _regulator_enable(rdev);
….................
if (rdev->use_count == 0) {
if (rdev->supply) {
mutex_lock(&rdev->supply->mutex);
ret = _regulator_enable(rdev->supply);//使能父regulator
mutex_unlock(&rdev->supply->mutex);
If (ret < 0) {
rdev_err(rdev, "failed to enable: %d\n", ret);
return ret;
}
}
}
…...............................
ret = rdev->desc->ops->enable(rdev);//調用真正使能操作.
….......................
使能函數到此結束.
總的來看,使用也是通過regulator_get()-->regulator_enable()就可以了
想關時,regulator_disable()--->regulator_put(),反操作~
其實我疑惑是真正操作電源管理晶片那些操作,存放在struct regulator_ops 結構體内
而這個結構體包含在于struct regulator_desc内,這個結構體,在執行注冊regulator時,使用到,被賦到regulator_dev-->desc中~
對于struct regulator_ops中的操作方法,就涉及到電源晶片驅動,下面是va7882的操作方法
static struct regulator_ops va7882_dcdc_ops = {
.set_voltage = va7882_dcdc_set_voltage,
.get_voltage = va7882_dcdc_get_voltage,
.list_voltage = va7882_dcdc_list_voltage,
.enable = va7882_dcdc_enable,
.disable = va7882_dcdc_disable,
.is_enabled = va7882_dcdc_is_enabled,
.get_mode = va7882_dcdc_get_mode,
.set_mode = va7882_dcdc_set_mode,
.get_optimum_mode = va7882_dcdc_get_optimum_mode,
.set_suspend_voltage = va7882_dcdc_set_suspend_voltage,
.set_suspend_enable = va7882_dcdc_set_suspend_enable,
.set_suspend_disable = va7882_dcdc_set_suspend_disable,
.set_suspend_mode = va7882_dcdc_set_suspend_mode,
.enable_time = va7882_enable_time,
};
接後面再讨論電源管理晶片驅動,還有像v8_va7882_init函數來初始化及注冊各種regulator,那誰去調用這個初始函數呢?怎麼的調用流程呢?這些都在電源管理晶片驅動會講到!