Linux时钟管理透彻分析

转自http://blog.csdn.net/qq_21792169/article/details/51085111

硬件资源越来越庞大和复杂，内核的另一个挑战就是要便捷的管理这些资源。同时，面对如此之多的平台不同的CPU

，管理机制需要统一适用，这就需要对资源的管理抽象到更加通用的层次。CPU中各个模块都需要时钟驱动，内核需

要一种机制能通用所有的平台，方便的管理CPU上所有的clk资源。这里分析Linux对clk的管理。

通常操作为以下几步：

1.定义struct clk *clk;
2.获取需要操作的clock结构体 clk=clk_get(&pdev->dev, "pclk"); /* 第一个参数一般取NULL */
3.设置频率 clk_set_rate(clk); /* 返回时钟频率 */
4.产生时钟 clk_enable(clk);

5.停止时钟clk_disable(clk);

我们下面重点分析clk_get这个函数。

struct clk定义如下：

分析clk_get这个函数：

clk_get函数定义在linux-3.4.2\drivers\clk\Clkdev.c 文件中，内容如下：

这个函数有两个参数，struct device *dev这个结构非常复杂，下面有它的具体定义，一般我们设置成NULL

，第二个人参数是我们需要设置硬件上的那部分时钟，比如adc,iis,dma等。

我们继续分析clk_get里面的调用关系，调用了clk_get_sys这个函数，第一个参数我们开始设置成NULL了，

第二个参数是我们需要设置硬件相关时钟的名字。

clk_get_sys里面通过clk_find函数；来查找我们传入的硬件名称，并返回clk_lookup类型的一个指针，

clk_find函数里面就是我们最终需要查看的内容。

list_for_each_entry函数从clocks的链表中的表头，它受clocks_lock保护，开始查找和我们传入的硬件名称相比较，

如果找到了就返回一个指向该硬件clk_lookup类型的指针。

clk_get函数到此为止分析完毕，这里补充一点，那就是第二个参数在哪里定义的呢，这里我的内核版本是

Linux-3.4.2定义在 linux-3.4.2\arch\arm\plat-samsung\Clock.c中，内容如下:

[html] view plain copy print?

1. <span style="font-size:18px;">
2. struct clk clk_xtal = {  
3.     .name       = "xtal",   //名字用于匹配
4.     .rate       = 0,   
5.     .parent     = NULL,  
6.     .ctrlbit    = 0,  
7. };  
8.   
9. struct clk clk_ext = {  
10.     .name       = "ext",  
11. };  
12.   
13. struct clk clk_epll = {  
14.     .name       = "epll",  
15. };  
16.   
17. struct clk clk_mpll = {  
18.     .name       = "mpll",  
19.     .ops        = &clk_ops_def_setrate,  
20. };  
21.   
22. struct clk clk_upll = {  
23.     .name       = "upll",  
24.     .parent     = NULL,  
25.     .ctrlbit    = 0,  
26. };  
27.   
28. struct clk clk_f = {  
29.     .name       = "fclk",  
30.     .rate       = 0,  
31.     .parent     = &clk_mpll,  
32.     .ctrlbit    = 0,  
33. };  
34.   
35. struct clk clk_h = {  
36.     .name       = "hclk",   
37.     .rate       = 0,  
38.     .parent     = NULL,  
39.     .ctrlbit    = 0,  
40.     .ops        = &clk_ops_def_setrate,  
41. };  
42.   
43. struct clk clk_p = {  
44.     .name       = "pclk",  
45.     .rate       = 0,  
46.     .parent     = NULL,  
47.     .ctrlbit    = 0,  
48.     .ops        = &clk_ops_def_setrate,  
49. };  
50.   
51. struct clk clk_usb_bus = {  
52.     .name       = "usb-bus",  
53.     .rate       = 0,  
54.     .parent     = &clk_upll,  
55. };  
56.   
57.   
58. struct clk s3c24xx_uclk = {  
59.     .name       = "uclk",  
60. };</span>  

<span style="font-size:18px;">struct clk clk_xtal = {.name= "xtal",.rate= 0,.parent= NULL,.ctrlbit= 0,};struct clk clk_ext = {.name= "ext",};struct clk clk_epll = {.name= "epll",};struct clk clk_mpll = {.name= "mpll",.ops= &clk_ops_def_setrate,};struct clk clk_upll = {.name= "upll",.parent= NULL,.ctrlbit= 0,};struct clk clk_f = {.name= "fclk",.rate= 0,.parent= &clk_mpll,.ctrlbit= 0,};struct clk clk_h = {.name= "hclk",.rate= 0,.parent= NULL,.ctrlbit= 0,.ops= &clk_ops_def_setrate,};struct clk clk_p = {.name= "pclk",.rate= 0,.parent= NULL,.ctrlbit= 0,.ops= &clk_ops_def_setrate,};struct clk clk_usb_bus = {.name= "usb-bus",.rate= 0,.parent= &clk_upll,};struct clk s3c24xx_uclk = {.name= "uclk",};</span>

总结：

1） 对应外设时钟的开启

struct clk=clk_get(NULL,"adc");

clk.enable();

之后adc对应的时钟位就能使能。

clk_get从一个时钟list链表中以字符id名称来查找一个时钟clk结构体并且返回，最后调用clk.enable()，来时能对应的外设时钟源。

(2)clk_get_rate函数可以从clk_get得到的某设备结构体中获得该设备的时钟频率。

2. clocks链表

arch/arm/mach-mx5/clock.c中不仅定义了所有的clk对象，而且每个clk对象还要对应一个struct clk_lookup结构。在初始化时，会将所有的clk_loopup结构添加进入clocks链表中。

[cpp] view plaincopyprint?

1. struct clk_lookup {  
2.     struct list_head    node;  
3.     const char      *dev_id;  
4.     const char      *con_id;  
5.     struct clk      *clk;  
6. };  

struct clk_lookup {struct list_headnode;const char*dev_id;const char*con_id;struct clk*clk;};

clk_lookup，顾名思义就知道它是用来查找struct clk结构的。有了它，就可以通过设备名或时钟源的名字来找到相应的struct clk结构。链表操作位于drivers/clk/clkdev.c