Linux的时钟子系统由CCF(common clock framework)框架管理, CCF向上给用户提供了通用的时钟接口,向下给驱动开发者提供硬件操作的接口 。各结构体关系如下:
CCF框架比较简单,只有这几个结构体。CCF框架分为了consumer、ccf和provider三部分。
consumer :
时钟的使用者,clock子系统向consumer的提供通用的时钟API接口,使其可以屏蔽底层硬件差异。提供给consumer操作的API如下:
struct clk *clk_get(struct device *dev, const char *id);
struct clk *devm_clk_get(struct device *dev, const char *id);
int clk_enable(struct clk *clk);//使能时钟,不会睡眠
void clk_disable(struct clk *clk);//使能时钟,不会睡眠
unsigned long clk_get_rate(struct clk *clk);
void clk_put(struct clk *clk);
long clk_round_rate(struct clk *clk, unsigned long rate);
int clk_set_rate(struct clk *clk, unsigned long rate);
int clk_set_parent(struct clk *clk, struct clk *parent);
struct clk *clk_get_parent(struct clk *clk);
int clk_prepare(struct clk *clk);
void clk_unprepare(struct clk *clk);
int clk_prepare_enable(struct clk *clk) //使能时钟,可能会睡眠
void clk_disable_unprepare(struct clk *clk) //禁止时钟,可能会睡眠
unsigned long clk_get_rate(struct clk *clk) //获取时钟频率
consumer在使用这些API时,必须先调用devm_clk_get()
或clk_get()
获取一个struct clk *
指针句柄,后续都通过传入该句柄来操作,struct clk相当于实例化一个时钟。
ccf :
clock子系统的核心,用一个struct clk_core
结构体表示,每个注册设备都对应一个struct clk_core
。
provider(时钟的提供者) :
struct clk_hw
:表示一个具体的硬件时钟。
struct clk_init_data
:struct clk_hw结构体成员,用于表示该时钟下的初始化数据,如时钟名字name、操作函数ops等。
// include/linux/clk-provider.h
struct clk_hw{
struct clk_core *core;
struct clk *clk;
const struct clk_init_data *init;
}
struct clk_init_data{
const char *name; //时钟名字
const struct clk_ops *ops; //时钟硬件操作函数集合
const char *const *parent_names; //父时钟名字
const struct clk_parent_data *parent_data;
const struct clk_hw **parent_hws;
u8 num_parents;
unsigned long flags;
}
struct clk_ops
:时钟硬件操作的函数集合,定义了操作硬件的回调函数,consumer在调用clk_set_rate()
等API时会调用到struct clk_ops
具体指向的函数,这个需要芯片厂商开发clock驱动时去实现。
//include/linux/clk-provider.h
struct clk_ops {
int (*prepare)(struct clk_hw *hw);
void (*unprepare)(struct clk_hw *hw);
int (*is_prepared)(struct clk_hw *hw);
void (*unprepare_unused)(struct clk_hw *hw);
int (*enable)(struct clk_hw *hw);
void (*disable)(struct clk_hw *hw);
int (*is_enabled)(struct clk_hw *hw);
void (*disable_unused)(struct clk_hw *hw);
int (*save_context)(struct clk_hw *hw);
void (*restore_context)(struct clk_hw *hw);
unsigned long (*recalc_rate)(struct clk_hw *hw,
unsigned long parent_rate);
long (*round_rate)(struct clk_hw *hw, unsigned long rate,
unsigned long *parent_rate);
int (*determine_rate)(struct clk_hw *hw,
struct clk_rate_request *req);
int (*set_parent)(struct clk_hw *hw, u8 index);
u8 (*get_parent)(struct clk_hw *hw);
int (*set_rate)(struct clk_hw *hw, unsigned long rate,
unsigned long parent_rate);
int (*set_rate_and_parent)(struct clk_hw *hw,
unsigned long rate,
unsigned long parent_rate, u8 index);
unsigned long (*recalc_accuracy)(struct clk_hw *hw,
unsigned long parent_accuracy);
int (*get_phase)(struct clk_hw *hw);
int (*set_phase)(struct clk_hw *hw, int degrees);
int (*get_duty_cycle)(struct clk_hw *hw,
struct clk_duty *duty);
int (*set_duty_cycle)(struct clk_hw *hw,
struct clk_duty *duty);
int (*init)(struct clk_hw *hw);
void (*terminate)(struct clk_hw *hw);
void (*debug_init)(struct clk_hw *hw, struct dentry *dentry);
};
struct clk_ops中每个函数功能在include/linux/clk-provider.h
都有具体的说明,在开发clock驱动时,这些函数并不需要全部实现。
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