clock子系統(tǒng)

Linux的時(shí)鐘子系統(tǒng)由CCF（common clock framework）框架管理， CCF向上給用戶提供了通用的時(shí)鐘接口，向下給驅(qū)動(dòng)開發(fā)者提供硬件操作的接口 。各結(jié)構(gòu)體關(guān)系如下：

CCF框架比較簡單，只有這幾個(gè)結(jié)構(gòu)體。CCF框架分為了consumer、ccf和provider三部分。

consumer ：

時(shí)鐘的使用者，clock子系統(tǒng)向consumer的提供通用的時(shí)鐘API接口，使其可以屏蔽底層硬件差異。提供給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);//使能時(shí)鐘，不會(huì)睡眠
void clk_disable(struct clk *clk);//使能時(shí)鐘，不會(huì)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) //使能時(shí)鐘，可能會(huì)睡眠
void clk_disable_unprepare(struct clk *clk) //禁止時(shí)鐘，可能會(huì)睡眠
unsigned long clk_get_rate(struct clk *clk) //獲取時(shí)鐘頻率

consumer在使用這些API時(shí)，必須先調(diào)用devm_clk_get()或clk_get()獲取一個(gè)struct clk *指針句柄，后續(xù)都通過傳入該句柄來操作，struct clk相當(dāng)于實(shí)例化一個(gè)時(shí)鐘。

ccf ：

clock子系統(tǒng)的核心，用一個(gè)struct clk_core結(jié)構(gòu)體表示，每個(gè)注冊(cè)設(shè)備都對(duì)應(yīng)一個(gè)struct clk_core。

provider（時(shí)鐘的提供者） ：

struct clk_hw：表示一個(gè)具體的硬件時(shí)鐘。

struct clk_init_data：struct clk_hw結(jié)構(gòu)體成員，用于表示該時(shí)鐘下的初始化數(shù)據(jù)，如時(shí)鐘名字name、操作函數(shù)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;     //時(shí)鐘名字
 const struct clk_ops *ops;   //時(shí)鐘硬件操作函數(shù)集合
 const char *const *parent_names; //父時(shí)鐘名字
 const struct clk_parent_data *parent_data;
 const struct clk_hw **parent_hws;
 u8 num_parents;
 unsigned long flags;
}

struct clk_ops：時(shí)鐘硬件操作的函數(shù)集合，定義了操作硬件的回調(diào)函數(shù)，consumer在調(diào)用clk_set_rate()等API時(shí)會(huì)調(diào)用到struct clk_ops具體指向的函數(shù)，這個(gè)需要芯片廠商開發(fā)clock驅(qū)動(dòng)時(shí)去實(shí)現(xiàn)。

//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中每個(gè)函數(shù)功能在include/linux/clk-provider.h都有具體的說明，在開發(fā)clock驅(qū)動(dòng)時(shí)，這些函數(shù)并不需要全部實(shí)現(xiàn)。