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2023-11-22
揭秘TI芯片Clock管理实现
【摘要】：TI芯片时钟管理框架的实现也是分层次的。3不同时钟类型的具体实现由之前的代码和struct clk中可见，操作接口有两种，一种是在struct clkops中表示的，另外一种是直接在struct clk中的，如set_rate等。仔细看struct clkops中的操作接口是和时钟enable和disable相关的，而struct clk中的操作接口是和频率设定相关的。操作接口分析如下：4时钟管理初始化实际的芯片中所有时钟的信息都在clockxxxx_data.c内，DM3730的时钟信息是在clock3xxx_data.c内，其中不仅包含了详细的时钟信息，还包含芯片相关的时钟管理初始化操作。
TI芯片（包括DM 3730和DM 816X）时钟管理框架的实现也是分层次的。在上层实现了Linux内核提供的接口函数作为抽象层，供其他模块使用；底层则是和芯片相关的具体接口实现。无论哪一层，相应的核心结构都是struct clk，该结构在arch/arm/plat-omap/in-clude/plat/clock.h中定义，具体内容如下：
其中包括了和树状管理相关的属性parent、children和sibling；使用计数的属性usec-ount；操作接口；以及特定时钟类型相关的属性，如clksel、dpll_data等。这里包含了完整的信息。时钟管理的具体实现就是围绕着该数据结构展开的。
下面按照层次来介绍时钟管理。
1ᤫ抽象层实现
相应的抽象实现是在linux/arch/arm/plat-omap/clock.c文件中，具体实现了Linux内核中规定的一些接口，代码分析如下：
2ᤫ芯片时钟接口具体实现
在抽象层看到很多接口都是调用芯片的具体实现来执行的，DM 3730和DM 816X相关的具体实现是在mach-omap2/clock.c中，操作接口综合成clk_functions。
相应的接口实现详细分析如下：
从代码中可见，对clock的操作中还要设置上层的clock domain，这符合芯片的电源管理设计框架。
3ᤫ不同时钟类型的具体实现
由之前的代码和struct clk中可见，操作接口有两种，一种是在struct clkops中表示的，另外一种是直接在struct clk中的，如set_rate等。这是为什么呢？仔细看struct clkops中的操作接口是和时钟enable和disable相关的，而struct clk中的操作接口是和频率设定相关的。把它们分开是因为这是两种完全不同的操作类型。对enable和disable相关的操作单独管理是由于很多模块会有不止一种时钟，通常会有接口时钟和功能时钟，而设备要能使用，需要在enable某种时钟时伴随着enable相应的伙伴时钟；或者某些时钟是由模块对外产生的，在enable时需要等待相应的模块到某种状态时才是真正的enable，只有等待到相应的状态时相关的操作才完整。而对时钟频率的操作则相对直接，只要根据不同的时钟类型进行正确的操作即可。
DM 3730提供了几类enable和disable的操作接口，具体如下：
(www.chuimin.cn)
可见主要的接口是enable和disable。下面来进行详细分析，在分析之前先进行说明，相应的接口主要操作的寄存器是功能时钟使能FCLKEN、接口时钟使能ICLKEN和状态检查IDLEST等寄存器。
针对时钟频率的操作，则要考虑两种类型的时钟，分别是通过寄存器选择的clock和dpll clock，这两种类型的时钟对应频率的操作是完全不同的。
先看看通过寄存器选择的时钟相关的操作接口实现：
DPLL锁相环时钟会和芯片中究竟采用怎样的锁相环技术相关。DM 3730中使用的DPLL结构如图4-47所示。图4-47引自《DM 3730芯片手册》中第299页框图。
图4-47 DM 3730DPLL结构图
由图4-47可见，DM3730的DPLL主要是设置乘数和除数（M和N），另外DPLL有bypass模式。操作接口分析如下：
4ᤫ时钟管理初始化
实际的芯片中所有时钟的信息都在clockxxxx_data.c内，DM3730的时钟信息是在clock3xxx_data.c内，其中不仅包含了详细的时钟信息，还包含芯片相关的时钟管理初始化操作。详细分析如下：
注意，该操作是对整个系统的时钟的初始化函数，所以需要在系统初始化比较早的时候进行，对于DM 3730是在板级的中断初始化接口中调用。
至此，关于时钟管理的框架和主要接口分析完毕。
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