之前的文章電源管理入門-1關(guān)機(jī)重啟詳解介紹了整機(jī)SoC的重啟也可以說是reset，那么子系統(tǒng)的reset，例如某個驅(qū)動（網(wǎng)卡、USB等）或者某個子系統(tǒng)（NPU、ISP等運(yùn)行在獨(dú)立的M核或者R核上的AI系統(tǒng)），這些零碎模塊的reset就需要用另外一種機(jī)制，Linux提供了reset framework框架，我們可以使用這個框架對子系統(tǒng)reset，然后操作硬件CRU寄存器進(jìn)行硬件的reset操作。

考慮到安全的因素對CRU寄存器的操作可以放在：

• ATF里面的BL31（通過SMC指令）
• 或者放到SCP里面（通過Linux-SCMI-》SCP）里面進(jìn)行。

本小節(jié)先介紹下Linux里面的通用reset框架，下篇介紹arm-scmi到SCP進(jìn)行CRU硬件操作的實現(xiàn)。

1. 簡介

復(fù)雜SoC內(nèi)部有很多具有獨(dú)立功能的硬件模塊，例如CPU cores、GPU cores、USB控制器、MMC控制器、等等，出于功耗、穩(wěn)定性等方面的考慮，有些SoC在內(nèi)部為這些硬件模塊設(shè)計了復(fù)位信號（reset signals），軟件可通過寄存器（一般1個bit控制1個硬件）控制這些硬件模塊的復(fù)位狀態(tài)。

例如有3個軟件I2C/EMMC/IPC都有復(fù)位某個硬件模塊的需求，那么要寫三個復(fù)位操作代碼。

• 這些代碼可以進(jìn)行抽象出來一個獨(dú)立的軟件框架-reset framework，
• 這樣軟件使用者（consumer:I2C/EMMC/IPC）直接使用硬件模塊的名字，就可以對硬件進(jìn)行復(fù)位。
• 一個模塊硬件的復(fù)位實現(xiàn)為單獨(dú)的reset driver（provider），只用實現(xiàn)一次就可以了。

再次說明了，解決復(fù)雜問題的普遍方法就是抽象，而Linux內(nèi)核可以說是玩得一手好抽象，也是操作系統(tǒng)的必備技能。

2. consumer-驅(qū)動軟件

對于硬件驅(qū)動來的需求來說，就是復(fù)位某個硬件，在驅(qū)動代碼里面可以通過硬件的名字進(jìn)行復(fù)位，這個名字對應(yīng)設(shè)置放在了dts文件中，例如：

i2c0: i2c@0xA1006000 {
        compatible = "arch64,a10-i2c";
        reg = <0 0xA1006000 0 0x100>;
        interrupt-parent = <&gic>;
        interrupts = <0 32 4>;
        clock-frequency = <24000000>;
        resets = <&rst 0x50 11>;
        reset-names = "i2c0";
        status = "disabled";
};

&rst：使用rst驅(qū)動，0x50：寄存器偏移，11：使用那個bit 進(jìn)行復(fù)位的時候，在驅(qū)動軟件里面加上

    i2c_dev->i2c_rst =
            devm_reset_control_get(i2c_dev->dev, "i2c0");

static int i2c_reset_assert(struct reset_control *rstc)
{
        int rc = 0;
        rc = reset_control_assert(rstc);
        if (rc < 0) {
                pr_err("%s: failed
", __func__);
                return rc;
        }

        return rc;
}
static int i2c_reset_assert(struct reset_control *rstc)
{
        int rc = 0;
        rc = reset_control_assert(rstc);
        if (rc < 0) {
                pr_err("%s: failed
", __func__);
                return rc;
        }

        return rc;
}

static int i2c_hw_reset(struct i2c_dev *i2c_dev)
{
                i2c_reset_assert(i2c_dev->i2c_rst );
                udelay(1);
                i2c_reset_release(i2c_dev->i2c_rst );

}

i2c_dev->i2c_rst是一個reset_control的結(jié)構(gòu)體

struct reset_control {
    struct reset_controller_dev *rcdev;
    struct list_head list;
    unsigned int id;
    struct kref refcnt;
    bool acquired;
    bool shared;
    bool array;
    atomic_t deassert_count;
    atomic_t triggered_count;
};

上面i2c驅(qū)動作為consumer調(diào)用了reset framework提供的API函數(shù)（include/linux/reset.h），如下：

/* 通過reset_control_get或者devm_reset_control_get獲得reset句柄 */ 
struct reset_control *reset_control_get(struct device *dev, const char *id);    
void reset_control_put(struct reset_control *rstc);                             
struct reset_control *devm_reset_control_get(struct device *dev, const char *id);

/* 通過reset_control_reset進(jìn)行復(fù)位，或者通過reset_control_assert使設(shè)備處于復(fù)位生效狀態(tài)，通過reset_control_deassert使復(fù)位失效 */ 
reset_control_deassert(struct reset_control *rstc)//解復(fù)位
reset_control_assert(struct reset_control *rstc)//復(fù)位
reset_control_reset(struct reset_control *rstc)//先復(fù)位，延遲一會，然后解復(fù)位

3. provider-reset驅(qū)動

3.1 整體介紹

reset驅(qū)動是一個獨(dú)立驅(qū)動，為其他驅(qū)動提供硬件復(fù)位的服務(wù)。首先在dts里面設(shè)置.compatible這樣驅(qū)動就可以加載了，如下定義了rst驅(qū)動：

        rst: reset-controller {
                compatible = "arch64,a10-reset";
                #reset-cells = <2>;
                reg = <0x0 0x91000000 0x0 0x1000>;
        };

上述是一個reset控制器的節(jié)點(diǎn)，0x91000000是寄存器基址，0x1000是映射大小。#reset-cells代表引用該reset時需要的cells個數(shù)。

然后就是reset驅(qū)動的實現(xiàn)，reset驅(qū)動編寫的基本步驟：

1. 實現(xiàn)struct reset_control_ops結(jié)構(gòu)體中的.reset、.assert、.deassert、.status函數(shù)
2. 分配struct reset_controller_dev結(jié)構(gòu)體，填充ops、owner、nr_resets等成員內(nèi)容
3. 調(diào)用reset_controller_register函數(shù)注冊reset設(shè)備

首先定義platform_driver:

static const struct of_device_id a10_reset_dt_ids[] = {
        { .compatible = "hobot,a10-reset", },
        { },
};
static struct platform_driver a10_reset_driver = {
        .probe  = a10_reset_probe,
        .driver = {
                .name       = KBUILD_MODNAME,
                .of_match_table = a10_reset_dt_ids,
        },
};

static int __init a10_reset_init(void)
{
    return platform_driver_register(&a10_reset_driver);
}

系統(tǒng)初始化，dts中配置了此reset驅(qū)動，就會調(diào)用a10_reset_probe

static int a10_reset_probe(struct platform_device *pdev)
{
        struct a10_reset_data *data;
        struct resource *res;
        struct device *dev = &pdev->dev;
        struct device_node *np = dev->of_node;
        u32 modrst_offset;

        /*
         * The binding was mainlined without the required property.
         * Do not continue, when we encounter an old DT.
         */
        if (!of_find_property(pdev->dev.of_node, "#reset-cells", NULL)) {
                dev_err(&pdev->dev, "%s missing #reset-cells property
",
                        pdev->dev.of_node->full_name);
                return -EINVAL;
        }

        data = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*data), GFP_KERNEL);
        if (!data)
                return -ENOMEM;

        res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
        data->membase = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);
        if (IS_ERR(data->membase))
                return PTR_ERR(data->membase);

        spin_lock_init(&data->lock);

        data->rcdev.owner = THIS_MODULE;
        data->rcdev.nr_resets = a10_MAX_NR_RESETS;
        data->rcdev.ops = &a10_reset_ops;
        data->rcdev.of_node = pdev->dev.of_node;
        data->rcdev.of_xlate = a10_reset_of_xlate;
        data->rcdev.of_reset_n_cells = 2;

        return devm_reset_controller_register(dev, &data->rcdev);
}

data->rcdev的定義如下：

struct reset_controller_dev{
    const struct reset_control_ops *ops;//復(fù)位控制操作函數(shù)
    struct list_head list;//全局鏈表，復(fù)位控制器注冊后掛載到全局鏈表
    struct list_head reset_control_head;//各個模塊復(fù)位的鏈表頭
    struct device *dev；int of_reset_n_cells;//dts中引用時，需要幾個參數(shù)
        
    //通過dts引用的參數(shù)，解析復(fù)位控制器中相應(yīng)的參數(shù)
    int (*of_xlate)(struct reset_controller_dev *rcdev, const struct of_phandle_args *reset_spec)；unsigned int nr_resets;//復(fù)位設(shè)備個數(shù)
}

• ops提供reset操作的實現(xiàn)，基本上是reset provider的所有工作量。
• of_xlate和of_reset_n_cells用于解析consumer device dts node中的“resets = ; ”節(jié)點(diǎn)，如果reset controller比較簡單（僅僅是線性的索引），可以不實現(xiàn)，使用reset framework提供的簡單版本----of_reset_simple_xlate即可。
• nr_resets，該reset controller所控制的reset信號的個數(shù)。

a10_reset_ops定義了reset framework的回調(diào)函數(shù)，對具體寄存器位進(jìn)行操作

//reset可控制設(shè)備完成一次完整的復(fù)位過程。
//assert和deassert分別控制設(shè)備reset狀態(tài)的生效和失效。
static const struct reset_control_ops a10_reset_ops = {
        .assert     = a10_reset_assert,
        .deassert   = a10_reset_deassert,
        .status     = a10_reset_status,
};

static int a10_reset_assert(struct reset_controller_dev *rcdev,
        unsigned long id)
{
        void __iomem    *regaddr;
        uint32_t reg_val, offset;
        unsigned long flags;
        u8 bit;
        struct a10_reset_data *data = to_a10_reset_data(rcdev);

        if (rcdev == NULL || id < 0)
                return -EINVAL;

        spin_lock_irqsave(&data->lock, flags);
        offset = (id & RESET_REG_OFFSET_MASK) >> RESET_REG_OFFSET_SHIFT;
        regaddr = data->membase + offset;

        reg_val = readl(regaddr);
        bit = (id & RESET_REG_BIT_MASK);
        reg_val |= BIT(bit);
        writel(reg_val, regaddr);

        spin_unlock_irqrestore(&data->lock, flags);

        return 0;
}

static int a10_reset_deassert(struct reset_controller_dev *rcdev,
        unsigned long id)
{
        void __iomem    *regaddr;
        uint32_t reg_val, offset;
        unsigned long flags;
        u8 bit;
        struct a10_reset_data *data = to_a10_reset_data(rcdev);

        if (rcdev == NULL || id < 0)
                return -EINVAL;

        spin_lock_irqsave(&data->lock, flags);
        offset = (id & RESET_REG_OFFSET_MASK) >> RESET_REG_OFFSET_SHIFT;
        regaddr = data->membase + offset;

        reg_val = readl(regaddr);
        bit = (id & RESET_REG_BIT_MASK);
        reg_val &= ~(BIT(bit));
        writel(reg_val, regaddr);

        spin_unlock_irqrestore(&data->lock, flags);
        return 0;
}
static int a10_reset_status(struct reset_controller_dev *rcdev,
        unsigned long id)
{
        return 0;
}

3.2 reset復(fù)位API說明

devm_reset_control_get

struct reset_control *devm_reset_control_get(struct device *dev, const char *id)
?作用：獲取相應(yīng)的reset句柄
?參數(shù)：
? dev：指向申請reset資源的設(shè)備句柄
? id：指向要申請的reset資源名（字符串），可以為NULL
?返回：
? 成功：返回reset句柄
? 失?。悍祷豊ULL

reset_control_deassert

int reset_control_deassert(struct reset_control *rstc)
?作用：對傳入的reset資源進(jìn)行解復(fù)位操作
?參數(shù)：
? rstc：指向申請reset資源的設(shè)備句柄
?返回：
? 成功：返回0
? 失敗：返回錯誤碼

reset_control_assert

int reset_control_assert(struct reset_control *rstc)
?作用：對傳入的reset資源進(jìn)行復(fù)位操作。
參數(shù)和返回值與reset_control_deassert相同

reset_control_reset

int reset_control_reset(struct reset_control *rstc)
?作用：對傳入的reset資源先進(jìn)行復(fù)位操作，然后等待5us，再進(jìn)行解復(fù)位操作。
?相當(dāng)于執(zhí)行了一遍reset_control_assert后，然后delay一會，再調(diào)用reset_control_deassert

后記：

使用markdown寫中文發(fā)現(xiàn)段落行首空格實在不好搞，然后調(diào)研了很多牛人寫的中文博客發(fā)現(xiàn)行首不用空格的很多，咱們這里為了方便書寫，也不要行首空格了。畢竟工具是服務(wù)人的，規(guī)則都是在變化的。

后續(xù)文章先在稀土掘金首發(fā)（寫的快），然后復(fù)制過來，歡迎關(guān)注：https://juejin.cn/user/2052111227697336

電源管理，可能很多人不喜歡看，我分幾次多篇一塊發(fā)完。也歡迎大家把喜歡看的技術(shù)留言。

電源管理這個專欄其實比較小眾，大伙并不是那么愛看，我就先多寫幾篇存著，到時一塊推送，避免公共資源的浪費(fèi)，節(jié)省點(diǎn)大家的時間。有時候我也劃開微信看看直播和視頻號，發(fā)現(xiàn)很多無腦的直播，比如河邊鋼筋磨石頭、在家轉(zhuǎn)大棍子，什么科目三，感覺這些都有人看，這么無腦，我就算寫點(diǎn)垃圾文字也比這強(qiáng)的吧，也有可能人看視頻就是為了無腦休息下。