以AM33XX為實例的OMAP的電源管理功能

本系列文章將分析Linux對于OMAP的電源管理功能，以AM33XX作為實例（目前的硬件平臺先主要關注AM335xStarterKit開發(fā)板），在必要時穿插其他相關內(nèi)容。

在linux-3.8.1/arch/arm/mach-omap2/board-generic.c中有如下定義（分析某個開發(fā)板的內(nèi)核，自然從board file的machine desc開始）：

其中與比較關鍵的電源管理相關的代碼是am33xx_init_early()函數(shù)。該函數(shù)在linux-3.8.1/arch/arm/mach-omap2/io.c中。

下面我們從am33xx_voltagedomains_init()，am33xx_powerdomains_init()，am33xx_clockdomains_init()等幾個函數(shù)分析。

下面的文檔定義了什么是Voltage Domain【參考TI的PRCM文檔SPRUFA5】。

根據(jù)這個定義，我們可以得出Voltage Domain的功能包括下面幾項：

一個Voltage Domain由一個Voltage Regulator供電

有一個獨立的可控開關

不同Voltage Domain可以有不同電壓

Voltage Domain的電壓可以Scale ，可以基于普通DVFS，或者OPP，當然也可固定

當選定某個電壓后，還可用類似SmartReflex的技術微調(diào)（軟件透明，也可不透明）

可以完全關閉

可以支持喚醒（wake-up）

一個Voltage Domain可以有多個Power Domain

因此，如果要自己設計一個Voltage Domain的結構，可以考慮在其中支持一個voltage_control()的接口，參數(shù)可以是0到最大OPP電壓，而全范圍的OPP可以作為該結構的附加數(shù)據(jù)提供。不過我們還是先來看Linux的實現(xiàn)如何。

首先是am33xx_voltagedomains_init()的Voltage Domain初始化，在內(nèi)核的linux-3.8.1/arch/arm/mach-omap2/voltagedomains33xx_data.c。

這里將MPU和CORE分成單獨的Voltage Domain。但是實際上，根據(jù)《AM335x ARM? Cortex?-A8 Microprocessors (MPUs)》文檔在"Power-Up Sequencing"一節(jié)中描述，應該可以合并這兩個Voltage Domain。

{

When using the ZCZ package option, VDD_MPU and VDD_CORE power inputs may be powered from the same source if the application only uses operating performance points (OPPs) that define a common power supply voltage for VDD_MPU and VDD_CORE. The ZCE package option has the VDD_MPU domain merged with the VDD_CORE domain.

}

每個Voltage Domain由一個struct voltagedomain來表示。

注意，盡管TPS65910的文檔上說明了該PMIC支持8個可編程的LDO，且在AM335xStarterKit開發(fā)板上的確通過AM335X_I2C0鏈接了這個PMIC的I2C，但是由于這些LDO連接的都是些常規(guī)I/O，限定了要求的電壓范圍（不可使用DVFS這樣的方式來類似調(diào)整Voltage Domain的電壓一樣來調(diào)整輸出電壓），因此這里不把這些LDO看做獨立的Voltage Domain。但是，實際上如果這些對應的模塊不需要的話，應該還是可以在初始化時將其LDO電源關掉。

再注意到，TPS65910的文檔上說明了該PMIC支持通過SmartReflex接口（實際上是獨立的I2C接口）來控制Processor Core的Power。但是實際的AM335xStarterKit開發(fā)板上卻沒有連接這個SmartReflex接口。有一點需要注意，TPS65910實現(xiàn)的是SmartReflex Class-3，而AM335x實現(xiàn)的是SmartReflex Class-2B。下面的文字來自TPS65910文檔。

關于SmartReflex的支持，可以參考這個GitHub的patch，但是這是針對AM335X EVM或者BeagleBone開發(fā)板的。在AM3359 - TMDXIDK3359開發(fā)板中，SmartReflex的I2C接口是接上的。

https://github.com/Angstrom-distribution/meta-ti/blob/master/recipes-kernel/linux/linux-am335x-3.2.0-psp04.06.00.08/0001-am33xx-Add-SmartReflex-support.patch

實際上，在TPS65910的文檔中還說明了這個PMIC的SmartReflex寄存器是可以通過Control I2C和SmartReflex I2C訪問的，但是需要通過Control I2C先配置其DEVCTRL_REG寄存器的SR_CTL_I2C_SEL位來選擇。

下面簡單分析對struct voltagedomain的管理。

首先是平臺初始化代碼通過voltdm_init()來把自己支持的Voltage Domain注冊到系統(tǒng)中，實際上這是通過調(diào)用_voltdm_register()來實現(xiàn)的，并且是將這個struct voltagedomain加入到一個全局的voltdm_list中。從而，也就可以對這個voltdm_list進行查找，所以又有voltdm_lookup()函數(shù)。

另外，為了方便起見，還提供一個voltdm_for_each()函數(shù)，通過掃描這個voltdm_list，每當發(fā)現(xiàn)一個Voltage Domain，就調(diào)用指定的函數(shù)指針，從而可以實現(xiàn)對所有的Voltage Domain都執(zhí)行某種操作的功能。由于每個Voltage Domain可以有多個Power Domain，因此voltdm_add_pwrdm()就被用來向一個Voltage Domain添加一個Power Domain（將這些Power Domain連接到這個Voltage Domain的pwrdm_list中）。類似的，還提供了一個voltdm_for_each_pwrdm()來對一個Voltage Domain的所有Power Domain執(zhí)行指定的操作函數(shù)。

對于每個Voltage Domain，由于可以有不同的Scale的方法（比如可以使用Voltage Controller，也可以用Voltage Processor來實現(xiàn)），因此提供omap_change_voltscale_method()來改變相應的Scale方法。其實這一點，如果為了通用起見，應該讓平臺代碼直接實現(xiàn)Scale方法就行了，也就是可以直接用xxx_set_scale_method()就可以。

omap_voltage_register_pmic()被用來設置struct voltagedomain的pmic字段。omap_voltage_get_voltdata()用來返回對應電壓的相關數(shù)據(jù)（這里使用voltage table實現(xiàn)），即OPP數(shù)據(jù)。omap_voltage_get_volttable()就是用來返回這個voltage table的。voltdm_reset()將這個Voltage Domain的電壓設置為當前OPP，實際調(diào)用的是voltdm_scale()實現(xiàn)的。voltdm_scale()就是用來實現(xiàn)Voltage Scale功能的，根據(jù)參數(shù)指定電壓，在該Voltage Domain自己的voltage table中找到一項恰好大于該指定電壓的"標稱電壓"，用來設置對應的Regulator。voltdm_get_voltage()用來獲得該Voltage Domain的當前標稱電壓nominal_volt。