电源管理入门-4子系统reset

之前的文章电源管理入门-1关机重启详解介绍了整机SoC的重启也可以说是reset那么子系统的reset例如某个驱动网卡、USB等或者某个子系统NPU、ISP等运行在独立的M核或者R核上的AI系统这些零碎模块的reset就需要用另外一种机制Linux提供了reset framework框架我们可以使用这个框架对子系统reset然后操作硬件CRU寄存器进行硬件的reset操作。考虑到安全的因素对CRU寄存器的操作可以放在ATF里面的BL31通过SMC指令或者放到SCP里面通过Linux-SCMI-》SCP里面进行。本小节先介绍下Linux里面的通用reset框架下篇介绍arm-scmi到SCP进行CRU硬件操作的实现。1. 简介复杂SoC内部有很多具有独立功能的硬件模块例如CPU cores、GPU cores、USB控制器、MMC控制器、等等出于功耗、稳定性等方面的考虑有些SoC在内部为这些硬件模块设计了复位信号reset signals软件可通过寄存器一般1个bit控制1个硬件控制这些硬件模块的复位状态。例如有3个软件I2C/EMMC/IPC都有复位某个硬件模块的需求那么要写三个复位操作代码。这些代码可以进行抽象出来一个独立的软件框架-reset framework这样软件使用者consumer:I2C/EMMC/IPC直接使用硬件模块的名字就可以对硬件进行复位。一个模块硬件的复位实现为单独的reset driverprovider只用实现一次就可以了。再次说明了解决复杂问题的普遍方法就是抽象而Linux内核可以说是玩得一手好抽象也是操作系统的必备技能。2. consumer-驱动软件对于硬件驱动来的需求来说就是复位某个硬件在驱动代码里面可以通过硬件的名字进行复位这个名字对应设置放在了dts文件中例如i2c0: i2c0xA1006000{compatiblearch64,a10-i2c;reg00xA100600000x100;interrupt-parentgic;interrupts0324;clock-frequency24000000;resetsrst 0x5011;reset-namesi2c0;statusdisabled;};rst使用rst驱动0x50寄存器偏移11使用那个bit 进行复位的时候在驱动软件里面加上i2c_dev-i2c_rstdevm_reset_control_get(i2c_dev-dev,i2c0);static int i2c_reset_assert(struct reset_control *rstc){int rc0;rcreset_control_assert(rstc);if(rc0){pr_err(%s: failed\n, __func__);returnrc;}returnrc;}static int i2c_reset_assert(struct reset_control *rstc){int rc0;rcreset_control_assert(rstc);if(rc0){pr_err(%s: failed\n, __func__);returnrc;}returnrc;}static int i2c_hw_reset(struct i2c_dev *i2c_dev){i2c_reset_assert(i2c_dev-i2c_rst);udelay(1);i2c_reset_release(i2c_dev-i2c_rst);}i2c_dev-i2c_rst是一个reset_control的结构体struct reset_control{struct reset_controller_dev *rcdev;struct list_head list;unsigned intid;struct kref refcnt;bool acquired;bool shared;bool array;atomic_t deassert_count;atomic_t triggered_count;};上面i2c驱动作为consumer调用了reset framework提供的API函数include/linux/reset.h如下/* 通过reset_control_get或者devm_reset_control_get获得reset句柄 */ struct reset_control *reset_control_get(struct device *dev, const char *id);void reset_control_put(struct reset_control *rstc);struct reset_control *devm_reset_control_get(struct device *dev, const char *id);/* 通过reset_control_reset进行复位或者通过reset_control_assert使设备处于复位生效状态通过reset_control_deassert使复位失效 */ reset_control_deassert(struct reset_control *rstc)//解复位 reset_control_assert(struct reset_control *rstc)//复位 reset_control_reset(struct reset_control *rstc)//先复位延迟一会然后解复位3. provider-reset驱动3.1 整体介绍reset驱动是一个独立驱动为其他驱动提供硬件复位的服务。首先在dts里面设置.compatible这样驱动就可以加载了如下定义了rst驱动rst: reset-controller{compatiblearch64,a10-reset;#reset-cells 2;reg0x0 0x91000000 0x0 0x1000;};上述是一个reset控制器的节点0x91000000是寄存器基址0x1000是映射大小。#reset-cells代表引用该reset时需要的cells个数。然后就是reset驱动的实现reset驱动编写的基本步骤实现struct reset_control_ops结构体中的.reset、.assert、.deassert、.status函数分配struct reset_controller_dev结构体填充ops、owner、nr_resets等成员内容调用reset_controller_register函数注册reset设备首先定义platform_driver:static const struct of_device_id a10_reset_dt_ids[]{{.compatiblehobot,a10-reset,},{},};static struct platform_driver a10_reset_driver{.probea10_reset_probe, .driver{.nameKBUILD_MODNAME, .of_match_tablea10_reset_dt_ids,},};static int __init a10_reset_init(void){returnplatform_driver_register(a10_reset_driver);}系统初始化dts中配置了此reset驱动就会调用a10_reset_probestatic int a10_reset_probe(struct platform_device *pdev){struct a10_reset_data *data;struct resource *res;struct device *devpdev-dev;struct device_node *npdev-of_node;u32 modrst_offset;/* * The binding was mainlined without the required property. * Do not continue, when we encounter an old DT. */if(!of_find_property(pdev-dev.of_node,#reset-cells, NULL)){dev_err(pdev-dev,%s missing #reset-cells property\n, pdev-dev.of_node-full_name);return-EINVAL;}datadevm_kzalloc(pdev-dev, sizeof(*data), GFP_KERNEL);if(!data)return-ENOMEM;resplatform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM,0);>membasedevm_ioremap_resource(pdev-dev, res);if(IS_ERR(data-membase))returnPTR_ERR(data-membase);spin_lock_init(data-lock);>rcdev.ownerTHIS_MODULE;>rcdev.nr_resetsa10_MAX_NR_RESETS;>rcdev.opsa10_reset_ops;>rcdev.of_nodepdev-dev.of_node;>rcdev.of_xlatea10_reset_of_xlate;>rcdev.of_reset_n_cells2;returndevm_reset_controller_register(dev,data-rcdev);}data-rcdev的定义如下struct reset_controller_dev{const struct reset_control_ops *ops;//复位控制操作函数 struct list_head list;//全局链表复位控制器注册后挂载到全局链表 struct list_head reset_control_head;//各个模块复位的链表头 struct device *devint of_reset_n_cells;//dts中引用时需要几个参数 //通过dts引用的参数解析复位控制器中相应的参数 int(*of_xlate)(struct reset_controller_dev *rcdev, const struct of_phandle_args *reset_spec)unsigned int nr_resets;//复位设备个数}ops提供reset操作的实现基本上是reset provider的所有工作量。of_xlate和of_reset_n_cells用于解析consumer device dts node中的“resets ; ”节点如果reset controller比较简单仅仅是线性的索引可以不实现使用reset framework提供的简单版本----of_reset_simple_xlate即可。nr_resets该reset controller所控制的reset信号的个数。a10_reset_ops定义了reset framework的回调函数对具体寄存器位进行操作//reset可控制设备完成一次完整的复位过程。 //assert和deassert分别控制设备reset状态的生效和失效。 static const struct reset_control_ops a10_reset_ops{.asserta10_reset_assert, .deasserta10_reset_deassert, .statusa10_reset_status,};static int a10_reset_assert(struct reset_controller_dev *rcdev, unsigned longid){void __iomem *regaddr;uint32_t reg_val, offset;unsigned long flags;u8 bit;struct a10_reset_data *datato_a10_reset_data(rcdev);if(rcdevNULL||id0)return-EINVAL;spin_lock_irqsave(data-lock, flags);offset(idRESET_REG_OFFSET_MASK)RESET_REG_OFFSET_SHIFT;regaddr>membase offset;reg_valreadl(regaddr);bit(idRESET_REG_BIT_MASK);reg_val|BIT(bit);writel(reg_val, regaddr);spin_unlock_irqrestore(data-lock, flags);return0;}static int a10_reset_deassert(struct reset_controller_dev *rcdev, unsigned longid){void __iomem *regaddr;uint32_t reg_val, offset;unsigned long flags;u8 bit;struct a10_reset_data *datato_a10_reset_data(rcdev);if(rcdevNULL||id0)return-EINVAL;spin_lock_irqsave(data-lock, flags);offset(idRESET_REG_OFFSET_MASK)RESET_REG_OFFSET_SHIFT;regaddr>membase offset;reg_valreadl(regaddr);bit(idRESET_REG_BIT_MASK);reg_val~(BIT(bit));writel(reg_val, regaddr);spin_unlock_irqrestore(data-lock, flags);return0;}static int a10_reset_status(struct reset_controller_dev *rcdev, unsigned longid){return0;}3.2 reset复位API说明devm_reset_control_getstruct reset_control *devm_reset_control_get(struct device *dev, const char *id)• 作用获取相应的reset句柄 • 参数 dev指向申请reset资源的设备句柄 id指向要申请的reset资源名字符串可以为NULL • 返回 成功返回reset句柄 失败返回NULLreset_control_deassertint reset_control_deassert(struct reset_control *rstc)• 作用对传入的reset资源进行解复位操作 • 参数 rstc指向申请reset资源的设备句柄 • 返回 成功返回0 失败返回错误码reset_control_assertint reset_control_assert(struct reset_control *rstc)• 作用对传入的reset资源进行复位操作。 参数和返回值与reset_control_deassert相同reset_control_resetint reset_control_reset(struct reset_control *rstc)• 作用对传入的reset资源先进行复位操作然后等待5us再进行解复位操作。 • 相当于执行了一遍reset_control_assert后然后delay一会再调用reset_control_deassert后记使用markdown写中文发现段落行首空格实在不好搞然后调研了很多牛人写的中文博客发现行首不用空格的很多咱们这里为了方便书写也不要行首空格了。毕竟工具是服务人的规则都是在变化的。后续文章先在稀土掘金首发写的快然后复制过来欢迎关注https://juejin.cn/user/2052111227697336电源管理可能很多人不喜欢看我分几次多篇一块发完。也欢迎大家把喜欢看的技术留言。电源管理这个专栏其实比较小众大伙并不是那么爱看我就先多写几篇存着到时一块推送避免公共资源的浪费节省点大家的时间。有时候我也划开微信看看直播和视频号发现很多无脑的直播比如河边钢筋磨石头、在家转大棍子什么科目三感觉这些都有人看这么无脑我就算写点垃圾文字也比这强的吧也有可能人看视频就是为了无脑休息下。“啥都懂一点啥都不精通干啥都能干干啥啥不是专业入门劝退堪称程序员杂家”。后续会继续更新纯干货分析欢迎分享给朋友欢迎评论交流公众号“那路谈OS与SoC嵌入式软件”欢迎关注个人文章汇总https://thatway1989.github.io