Linux的移植(3)

嵌入式

时钟驱动
1. 硬件无关部分
2. 硬件相关部分
dmaengine

时钟驱动

在SoC中，晶振、PLL、驱动和门等会形成一个时钟树形结构，针对时钟部件碎片化的问题，Linux实现了一套统一的时钟框架，称为通用时钟。

这套统一的时钟框架包含两部分：硬件无关时钟定义及API、硬件相关接口及回调。

硬件无关部分

在内核中，时钟在软件层被抽象成了clk结构体，其主要是作为clk核心层内部的描述。同时还有时钟的操作接口的定义，这些接口向上为上层软件提供统一的时钟操作API，向下为硬件驱动实现提供标准的驱动实现框架。其定义如下：


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);
    void        (*init)(struct clk_hw *hw);
    void        (*debug_init)(struct clk_hw *hw, struct dentry *dentry);
};

硬件相关部分

对于具体SoC而言，需要去实现自己SoC的clk驱动，clk驱动的实现采用内核提供的clk框架，在clk框架中，clk_hw用于驱动中对于硬件时钟的描述，在clk驱动中主要实现的是硬件的初始化和将clk硬件实例注册到clk子系统的核心层。在clk核心层中，clk结构体就将clk硬件和clk相关操作联系起来，使得上层软件接口与下层硬件接口相通。clk_hw的定义如下所示。

struct clk_hw {
    struct clk_core *core;
    struct clk *clk;
    const struct clk_init_data *init;
}

从clk核心层到具体芯片clk驱动的调用顺序为:

clk_enable(clk)=》clk->ops->enable(clk->hw)

目前内核通常通过设备树来描述电路板上的时钟树，以及时钟与设备之间的绑定关系。因此在clk驱动中需要从设备树获取相关信息，注册时钟控制器为一个时钟树的提供者，并建立各个时钟与索引的映射。

要分析clk驱动的具体实现，可参考drivers/clk/目录下的各不同平台关于clk驱动的实现。

dmaengine

dmaengine是一套通用的DMA驱动框架，该框架为具体使用DMA通道的设备驱动提供了一套统一的API，而且定义了用具体的DMA控制器实现这一套API的方法。

我们可以基于dmaengine所定义的标准化的DMA控制方法，来简单地实现各种类型的DMA传输工作。对于特定硬件DMA驱动，所要完成的主要工作就是实现封装在内核dma_device结构体中的那些成员函数。

dma_device实例通过dma_async_device_register()接口注册；在其中的成员函数中，一般通过链表管理DMA描述符的运行、free等队列；成员函数device_issue_pending()用于实现DMA传输开启的功能；当DMA传输完成后，驱动中注册的中断服务程序的顶半部和或底半部会调用DMA描述符dma_async_tx_descriptor中设置的回调函数。

典型的dmaengine驱动可参考drivers/dma/sirf-dma.c、drivers/dma/omap-dma.c等

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