分类： 嵌入式
2014-03-06 13:25:56
做嵌入式 linux 驱动的时候，难免会遇到clock，今天上网查阅关于clock的资料，发现网上大多数资料都是关于linux内核的时钟机制，而不是关于Linux设备驱动的时钟。
于是将自己今天学习的经验写出来，跟大家交流交流，有不对的地方希望高手们指出。
我会以三星的smdkc220开发板为例。
分析代码， 它将clock也看作一种设备，使用前也要register注册一下，但这个register又有别于一般的设备，不会在sysfs下device，driver或bus等目录下生成node。
先看注册函数exynos4_register_clocks(void)，在arch\arm\mach-exynos\Clock-exynos4.c文件里，
void __init exynos4_register_clocks(void)
{
//........ 省略
s3c_register_clksrc(exynos4_clksrcs, ARRAY_SIZE(exynos4_clksrcs));
s3c_register_clocks(exynos4_init_clocks, ARRAY_SIZE(exynos4_init_clocks));
s3c_register_clocks(exynos4_init_clocks_off, ARRAY_SIZE(exynos4_init_clocks_off));
s3c_disable_clocks(exynos4_init_clocks_off, ARRAY_SIZE(exynos4_init_clocks_off));
s3c_register_clocks(exynos4_init_audss_clocks, ARRAY_SIZE(exynos4_init_audss_clocks));
s3c_disable_clocks(exynos4_init_audss_clocks, ARRAY_SIZE(exynos4_init_audss_clocks));
//...........省略
s3c_pwmclk_init();
}
三星将clock按设备分类，比如jpeg, fimc, mipi-csi, mipi-dsi等设备，就归到exynos4_init_clocks_off这个数组中，比如exynos4_clksrcs数组里，就是各种各样的source clk。
不用管上面几个register函数长得不一样，其实他们的本质都是一样的，只是他们给不同类的clock注册，就用了不同的名字而已。
在执行register前，得先定义好clock，也就是各个数组的内容。
以exynos4_init_clocks_off为例，
static struct clk exynos4_init_clocks_off[] = {
//....省略
{
.name = "csis",
.devname = "s3c-csis.0",
.enable = exynos4_clk_ip_cam_ctrl,
.ctrlbit = (1 << 4),
}, {
.name = "fimc",
.devname = "s3c-fimc.0",
.enable = exynos4_clk_ip_cam_ctrl,
.ctrlbit = (1 << 0),
}, {
.name = "jpeg",
.enable = exynos4_clk_ip_cam_ctrl,
.ctrlbit = ((1 << 11) | (1 << 6)),
}, {
.name = "dsim0",
.enable = exynos4_clk_ip_lcd0_ctrl,
.ctrlbit = (1 << 3),
}
//..........省略
}
这里，就定义了jpeg, fimc, mipi-dsi, mipi-csi这四种设备的clk了，还给了他们clock名字（.name），enable的函数，还指出了在clock control寄存器里哪一位是控制他们各自的（ctrlbit）。但这里虽注册一下，最近三星还加多了一个devname这个东东，这个是指设备的名 字，比如fimc这个设备名字叫s3c-fimc.0， 但它的时钟名字叫"fimc"。注意要将两者区别开。以后注册设备的时候会用到（注册clock是在注册设备之前先进行的）。
接下来，细看怎么注册吧。
void __init s3c_register_clocks(struct clk *clkp, int nr_clks)
{
int ret;
for (; nr_clks > 0; nr_clks--, clkp++) {
ret = s3c24xx_register_clock(clkp);
if (ret < 0) {
printk(KERN_ERR "Failed to register clock %s (%d)\n",
clkp->name, ret);
}
}
}
回想起刚才exynos4_init_clocks_off[]数组吧，里面定义了某些设备的clock。通过参数 clkp 将数组传进来，然后用一个for循环， 对里面各个设备的clock进行分别注册。
这里调用了s3c24xx_register_clock(clkp)来对一个设备的clock进行注册。注册完后通过指针++，又指向下一下设备的clock。
int s3c24xx_register_clock(struct clk *clk)
{
if (clk->enable == NULL)
clk->enable = clk_null_enable;
/* fill up the clk_lookup structure and register it*/
clk->lookup.dev_id = clk->devname;
clk->lookup.con_id = clk->name;
clk->lookup.clk = clk;
clkdev_add(&clk->lookup);
return 0;
}
看这个注册函数，先判断之前定义好的设备clock里，有没有enable函数，没有的话，给它一个空的，有名无实的空函数。
然后，还记得刚才定义clock的时候，还给了它clock name和device name吧？ 将这两个名字分别复制到 clk 结构体中 lookup结构体身上的成员变量里。
这里我们先看看clk结构体吧， 三星是这样定义它的，跟原来linux中的不一样。
struct clk {
struct list_head list;
struct module *owner;
struct clk *parent;
const char *name;
const char *devname;
int id;
int usage;
unsigned long rate;
unsigned long ctrlbit;
struct clk_ops *ops;
int (*enable)(struct clk *, int enable);
struct clk_lookup lookup;
#if defined(CONFIG_PM_DEBUG) && defined(CONFIG_DEBUG_FS)
struct dentry *dent; /* For visible tree hierarchy */
#endif
};
刚才定义设备的clock的时候，name给了，devname也给了，enable函数也给了，ctrlbit也给了。但现在其他成员还是空的，以后慢慢会填 满的。
现在先看看clk_lookup结构体，这个成员有什么用呢？
顾名思义，lookup，肯定是查找的时候用到的。那什么时候查找呢，找什么呢？
在这里，我们将注册设备和注册设备的clock分开操作了，注册设备的clock是一次过完成的，一次将各种设备的clock注册好的，但是我们设备的注册，是个别进行的。
所以，在我们注册设备的时候，要在这一堆先前已经注册好的clock堆中，找到属于自己的那个clock。这时候就要靠clk_lookup结构体了。
struct clk_lookup {
struct list_head node;
const char *dev_id;
const char *con_id;
struct clk *clk;
};
看这结构，里面有dev_id, con_id两个成员，它们分别代表了clock name和device name。所以又回到之前，我们要先将clock name和device name复制到这两个成员里才行。于是就有了
clk->lookup.dev_id = clk->devname;
clk->lookup.con_id = clk->name;
然后clk->lookup.clk = clk;也是同理。
再回头看 clkdev_add(&clk->lookup);这句话是什么意思呢？
先说说在注册设备时我们怎么在clock堆 里找到自己的clock吧。 是通过一条clock链的(listhead)，这是一条双向循环的链。这条链的每个结点是什么呢？
就是clk_lookup结构体！
现在我们知道每个clk_lookup都包含了各自设备的一些简单信息了吧（name,devname），这些信息足够丰富而又能将不同的clk_lookup结构体分开了。
clkdev_add(&clk->lookup); 这句话的意思就是， 将clk_lookup结构体，当成一个结点node，接到这条链的尾巴上。
你来看它的详细就知道，
void clkdev_add(struct clk_lookup *cl)
{
mutex_lock(&clocks_mutex);
list_add_tail(&cl->node, &clocks);
mutex_unlock(&clocks_mutex);
}
又顾名思义，list_add_tail，就是加到尾巴上嘛。
那将一件东西接到链子上，那这个东西上应该有个小挂钩或者其他什么东西才行啊~
这个就是clk_lookup里的node成员变量（在上面函数中就是 cl->node）
这个node是什么东西，看它在clk_lookup里的定义：
struct list_head node;
我们知道，list_head结构，就像一个前面有个小挂钩，后面又有个小挂钩的东西，很多的list_head通过彼此的小挂钩互相钩住，就形成了一条链了。
于是，各个不同的clk_lookup结构体，就通过node，互相接起来，形成了一条链了。
这条链形如下：
clk_lookup1 clk_lookup2 clk_lookup3
.... ------node1-----------node2-----------------node3----------....
| | |
*name1 *name2 *name3
| | |
*devname1 *devname2 *devname3
| | |
... ... ...
这条链是一开始就定义了的，我们通过static LIST_HEAD(clocks); 定义一条静态的空链，供全体使用。然后一个结点一个结点地往上接。
将clk_lookup结构体连接到链上之后，也就是将各个设备的clock连接到这条链上了，为什么？因为clk_lookup结构体里包含了一个叫clk的成员变量。它就是clock。
至此，我们就完成了注册了。
如果问注册的目的是什么？
我想，就是形成一条链，以后让在注册设备的时候查找呗