Linux regulator子系統分析之四 虛擬regulator device驅動實現

      在前面幾章，我們分析了regulator子系統框架，主要是從數據結構及數據結構間的關聯分析了regulator子系統。爲了讓大家對regulator子系統有一個深入的認識，我們本章將實現一個虛擬的regulator device驅動，從而掌握對regulator子系統的開發流程。

     本章的主要內容分爲如下幾部分：

一、 regulator device 驅動開發流程簡要說明

二、virt regulator device簡要介紹

三、virt regulator device driver設計

四、virt regulator consumer實現

 

一、預備知識

針對本文章，讀者需要了解如下幾方面的內容：

1. Regulator 子系統相關的接口；
2. 熟悉platform 驅動開發；
3. 熟悉iic驅動開發；
4. 熟悉device驅動子系統中屬性文件的創建等接口
5. 熟悉regmap相關的接口調用

 

二、 regulator device 驅動開發流程簡要說明

1. 創建struct regulator_desc類型的變量，包括regulator device的類型、寄存器定義、操作函數（struct regulator_ops類型的變量）；
2. 創建struct regulator_config類型的變量，包括regulator device相關的約束信息、consumer信息、regmap/enable gpio等相關信息；
3. 調用regulator_register，完成regulator device的註冊。

 

Regulator consumer的開發

1. 通過regulator_get接口，依據supply name、device name在regulator_map查找是否存在對應的regulator_map信息，若存在則獲取到對應的regulator_dev，並創建struct regulator 類型的變量；
2. 通過regulator_get獲取到struct regulator類型的變量後，則可以進行regulator的enable/disable等操作；
3. 通過regulator_put釋放regulator。

 

三、virt regulator device簡要介紹

本次我們需要取得的虛擬regulator device是一個iic設備，該設備包含兩個寄存器：

1. 寄存器0x01表示電壓輸出選擇寄存器，其中bit[7:4]表示輸出電壓的select id，支持8個電壓輸出選擇，最小輸出電壓爲2000000，電壓調節步進爲200000uV
2. 寄存器0x2表示電壓輸出的使能與去使能，其中bit4爲1表示電壓輸出使能；0表示關閉電壓輸出

 

 

 

 

四、virt regulator device driver設計

針對virt regulator device driver的設計，我們主要分爲如下兩部分：

1. 創建i2c device、i2c driver，主要進行virt regulator device的驅動，在i2c driver的probe接口中，完成regulator device相關的約束信息的配置、consumer相關的配置信息、iic client對應的regmap的創建，並將這些信息作爲platform device init data數據，創建對應的platform device；
2. 完成regulator device platform driver，在該platform driver的probe接口中，依據platform device init data、struct regulator_desc類型變量（包括voltage sel寄存器、voltage sel mask、enable reg、enable reg mask、struct regulator_ops等配置），調用regulator_register，完成regulator_dev的創建及註冊；

         下圖即爲這兩部分的關聯，在virt regulator i2c device與i2c driver進行綁定時，在i2c device driver的probe接口中完成platform device的註冊，而在platform device與platform driver進行綁定時，在platform driver 的probe接口中，即完成上述2中所需完成的功能。

 

相關數據結構：

1. virt_regulator_plat_data_t主要用於platform device相關的initdata信息，包含struct regulator_init_data類型變量（用於regulator_device相關的約束信息、consumer信息）、regmap（主要表示該virt regulator iic client對應的regmap，從而在regulator platform device driver中隱藏對virt regulator訪問的真實接口信息（直接使用regmap_read、regmap_write即可訪問該virt regulator））；
2. struct virt_regulator_dev主要表示一個虛擬的regulator device，包含regulator_dev成員

 

regulator_desc定義

       因爲我們定義的virt regulator提供電壓的輸出配置、電壓輸出的使能等內容，且這些操作可直接通過操作regmap實現，因此，此處的list_voltage、map_voltage、get_voltage_sel等接口直接使用regulator子系統定義的接口即可，無須額外實現這些接口。

 

regulator_init_data的定義

      針對該virt regulator，其電壓約束信息爲2800000uV，有一個consumer，該consumer的的supply 類型名稱爲virt-vcc，consumer對應的設備名稱爲virt_consumer01；

 

 

sysfs屬性文件

       因我們是virt regulator device，我們只能通過藉助sysfs來作爲virt regulator device相關的寄存器的通信機制；此處主要創建voltage_sel、voltage_enable兩個屬性文件，用於dump virt regulator device的電壓輸出選擇、電壓使能信息。

 

五、virt regulator consumer實現

         爲了驗證該virt regulator device，我們創建一個簡單的platform device，在該platform device driver的probe接口中完成regulator的獲取以及regulator device的電壓輸出使能操作；而在該platform device driver的remove接口中完成regulator的釋放以及關閉regulator device的電壓輸出。

代碼實現也比較簡單，如下圖所示：

 

六、驗證說明

本次驗證的驅動包括如下幾個：

1. virt_i2c_controller目錄下存儲的是虛擬iic控制器驅動代碼，實現虛擬iic控制器模擬、virt regulator device模擬；
2. virt0701_driver目錄下存儲的是virt regulator對應的iic driver以及virt regulator對應的platform device；
3. virt_regulator_chip目錄下存儲的是virt regulator對應的platform device driver；
4. virt_consumer目錄下存儲的是virt regulator的consumer。

 

驗證步驟：

1. 執行insmod virt_i2c_controller.ko；
2. 執行insmod virt0701_driver.ko；
3. 執行insmod virt_regulator_chip.ko；

       此時在目錄/sys/bus/i2c/devices/0-0030下，可通過voltage_sel、voltage_enable查看virt regulator相關的輸出電壓選擇、電壓輸出使能信息，如下所示，此時該regulator device還沒有使能，而voltager sel中已經根據上述驅動中定義的regulator device的約束信息，將輸出電壓設置爲280000uV.

然後執行命令insmod virt_consumer.ko，此時電壓輸出使能已設置

 

 

     至此，我們完成了virt regulator device driver的開發，基本上熟悉了regulator子系統下的驅動開發，我們也算是完成了regulator子系統的驅動分析。

     本篇文章涉及的代碼鏈接如下，代碼已在ubuntu16.04上完成測試驗證：https://gitee.com/jerry_chg/virt_regulator.git