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作者 | 趙青窕

審校 | 孫淑娟

Regulator幾乎是每一位驅(qū)動(dòng)開發(fā)者都會(huì)使用到的模塊，在處理過幾起與Regulator相關(guān)的bug后，我終于弄明白了。接下來(lái)我來(lái)分享下，到底該如何控制Regulator？

本文將從以下五個(gè)方面來(lái)闡述內(nèi)核中Regulator該如何控制：

• 什么是Regulator
• 設(shè)備樹配置
• 核心API接口
• 驅(qū)動(dòng)控制方法
• 調(diào)試方法

（Lk和uefi階段的上電控制不屬于本文的范疇。）

1.什么是Regulator

一般來(lái)說，soc都會(huì)有配套的有限數(shù)量的pmu，而Regulator就是這個(gè)pmu的抽象，直白來(lái)說就是我們通過控制Regulator，進(jìn)而控制了pmu，從而達(dá)到對(duì)電的控制。

下圖是內(nèi)核中Regulator的整體框架圖，由三部分組成，分別提供了供其他驅(qū)動(dòng)使用的API接口和sysfs口，并可以控制硬件PMIC等這類器件的register，在本文中，將會(huì)介紹前兩部分。

2.設(shè)備樹配置

常用的設(shè)備樹配置主要涉及4個(gè)部分，共5個(gè)屬性，分別是配置對(duì)應(yīng)的Regulator，設(shè)備工作需要的電壓范圍，設(shè)置always-on屬性，設(shè)置boot-on屬性。

下面是一個(gè)典型的設(shè)備樹配置，供大家參考。

xxx {
test-avdd-supply = <&L5A>;
test-avdd-min-uv = <3000000>;
test-avdd-max-uv = <3000000>;
regulator-always-on;  
regulator-boot-on; 
}

test-avdd-supply

這個(gè)屬性是用來(lái)指明設(shè)備xxx使用的是哪一個(gè)Regulator，該屬性設(shè)置時(shí)，需要先從原理圖中獲取對(duì)應(yīng)的供電信息，然后轉(zhuǎn)化到軟件上的標(biāo)識(shí)（通常原理圖中的標(biāo)識(shí)和平臺(tái)代碼dts中的相同，很容易識(shí)別到），從而配置該屬性；

test-avdd-min-uv和test-avdd-max-uv

這兩個(gè)屬性是用來(lái)指明該Regulator對(duì)應(yīng)的電壓范圍，這個(gè)范圍不能隨便設(shè)置，因?yàn)閜mu有它自身的驅(qū)動(dòng)能力范圍。驅(qū)動(dòng)能力的范圍可以通過以下方式獲取：

在平臺(tái)代碼的設(shè)備樹中查找，上面設(shè)備樹配置中，我采用了L5A，那我就在平臺(tái)的設(shè)備樹配置中找L5A的配置，如下樣例可以看出L5A的驅(qū)動(dòng)范圍是在1.65V到3.05V之間。

L5A: pmxxx_l5: regulator-l5 {
regulator-min-microvolt = <1650000>;
regulator-max-microvolt = <3050000>;
qcom,init-voltage = <2960000>;
status = “okay”;
}

我們雖然知道了驅(qū)動(dòng)能力范圍，但并不意味著我們就可以通過配置Regulator（后面會(huì)說明如何配置），設(shè)置這個(gè)范圍內(nèi)的任意電壓值。通過查看Regulator或者pmu的手冊(cè)都可以看出，每一個(gè)Regulator只能取這個(gè)范圍內(nèi)的離散值。

regulator-always-on

該屬性有兩個(gè)含義，第一層含義就是設(shè)置系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候，進(jìn)行相應(yīng)Regulator的上電操作，下圖基于MTK平臺(tái)的代碼就是對(duì)應(yīng)的上電操作。

第二層含義就是禁止對(duì)該Regulator進(jìn)行掉電的操作，如下圖的代碼所示，rdev->constraints->always_on在系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候會(huì)進(jìn)行設(shè)置，該變量代表了設(shè)備樹中是否設(shè)置了regulator-always-on屬性，當(dāng)設(shè)置該屬性時(shí)，對(duì)應(yīng)的rdev->constraints->always_on = 1，則函數(shù)regulator_do_disable就不會(huì)執(zhí)行，從而該Regulator無(wú)法掉電。

regulator-boot-on

該屬性實(shí)際上同regulator-always-on屬性的第一個(gè)含義相同，但我個(gè)人建議在配置需要開機(jī)就上電的Regulator的時(shí)候，即使有regulator-always-on屬性，最好同時(shí)加上regulator-boot-on屬性，以防有些平臺(tái)regulator-always-on屬性沒有第一個(gè)含義的情況。

3.核心API接口

首先給大家介紹一下Regulator相關(guān)的API函數(shù)。

struct regulator *regulator_get(struct device *dev, const char *id)

該函數(shù)用來(lái)獲取對(duì)應(yīng)的Regulator，對(duì)應(yīng)到本文中的設(shè)備xxx，其函數(shù)調(diào)用方法時(shí)regulator_get(對(duì)應(yīng)xxx的struct device *dev，“test-avdd”)，注意該函數(shù)中第2個(gè)參數(shù)是test-avdd，但設(shè)備樹中是test-avdd-supply，之所以設(shè)備樹和函數(shù)傳參不相同的原因是下圖中紅色方框標(biāo)注的代碼導(dǎo)致的。

int regulator_is_enabled(struct regulator *regulator)

該函數(shù)用來(lái)判斷對(duì)應(yīng)的regulator是否已經(jīng)enable。

當(dāng)返回0表示對(duì)應(yīng)Regulator處于disable狀態(tài)。

如果配置了always_on，該函數(shù)直接返回1，表示相應(yīng)的Regulator已經(jīng)enabled，否則會(huì)去讀取相應(yīng)的寄存器來(lái)獲取相應(yīng)Regulator的使能狀態(tài)寄存器。

該函數(shù)有著很重要的作用，但也是大家容易忽略的函數(shù)，后面會(huì)給大家展示其重要性。

int regulator_set_volatage(struct regulator *regulator, int  min_uV,  int max_uV)

該函數(shù)中的第二個(gè)參數(shù)和第三個(gè)參數(shù)可以相同，也可以不同。當(dāng)不同的時(shí)候，就是設(shè)置的電壓范圍；當(dāng)相同的時(shí)候，就是設(shè)置的電壓值。

只有在設(shè)置值和當(dāng)前值不一樣，且設(shè)置的數(shù)據(jù)合理，才會(huì)進(jìn)行范圍設(shè)置。

• 設(shè)置范圍

當(dāng)設(shè)置的范圍要超出該Regulator的驅(qū)動(dòng)能力范圍時(shí)，且第三個(gè)參數(shù)大于第二個(gè)參數(shù)，這種情況下，regulator_set_voltage會(huì)內(nèi)部把范圍縮小到該Regulator能驅(qū)動(dòng)的最大范圍。

同時(shí)用于將電壓設(shè)置為min_uV和max_uV范圍內(nèi)，和min_uV最接近的電壓。

• 設(shè)置值

如下面的代碼所示，其目的是對(duì)應(yīng)的電壓為2.8V，前面有介紹過，每一個(gè)Regulator只能取一定范圍內(nèi)的離散值，當(dāng)2.8V不屬于這些離散值中的任意值時(shí)，就會(huì)設(shè)置失敗。

regulator_set_voltage(regulator, 2800000, 2800000)

int regulator_enable(struct regulator *regulator)

該函數(shù)用來(lái)enable對(duì)應(yīng)的Regulator，只有enable后，才能真正的供上電。

如果配置了always_on屬性，該函數(shù)直接返回0，其他情況下，需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)判斷，然后執(zhí)行相應(yīng)的操作，下圖是enable時(shí)，具體的執(zhí)行函數(shù)。

從上圖可以看出，調(diào)用regulator_enable時(shí)，只有在use_count為0的情況下才會(huì)做enable動(dòng)作，且use_count會(huì)自加1。use_count是比較重要的變量，在regulator_disable時(shí)也會(huì)用到，接下來(lái)我們就看以下regulator_disable。

int regulator_disable(struct regulator *regulator)

該函數(shù)用來(lái)disable對(duì)應(yīng)的Regulator。

如果配置了always_on屬性，該函數(shù)直接返回0。

regulator_disable函數(shù)內(nèi)部會(huì)調(diào)用_regulator_disable函數(shù)，下圖是_regulator_disable的實(shí)現(xiàn)代碼，從圖中可以看出，當(dāng)use_count不為1時(shí)，不會(huì)執(zhí)行disable動(dòng)作。

還有很多與Regulator相關(guān)的API函數(shù),如regulator_put，regulator_set_load等，但常用的就是上面的5個(gè)函數(shù)。

4. 驅(qū)動(dòng)控制方法

在驅(qū)動(dòng)中需要按照下面的步驟來(lái)執(zhí)行(針對(duì)一個(gè)Regulator只給一個(gè)設(shè)備供電的情況)：

• 通過regulator_get獲取對(duì)應(yīng)的Regulator
• 通過regulator_set_voltage設(shè)置電壓
• 通過regulator_is_enabled來(lái)判斷當(dāng)前Regulator的狀態(tài)
• 根據(jù)上一步的結(jié)果，如果未enable，則調(diào)用 regulator_enable，否則不需要調(diào)用regulator_enable
• regulator_disable

在實(shí)際工作中，我遇到過這樣的情景，沒有使用regulator_is_enabled進(jìn)行條件判斷，但無(wú)意中調(diào)用了兩次regulator_enable，這樣就會(huì)導(dǎo)致use_count = 2，在regulator_disable時(shí)，由于use_count != 1，從而沒有進(jìn)行disable動(dòng)作，導(dǎo)致最后發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的這路電無(wú)法掉電。

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

//step1: setting the regulator
rdev = regulator_get(dev, " test-avdd ");
regulator_set_voltage(rdev,28000000, 28000000);

//step2: judge enable or not and enable it
if (!regulator_is_enabled(rdev)) {
    ret = regulator_enable(rdev);
  if (ret != 0)
        printk ("%s:regulator_enable fail, ret:%d\n",__func__, ret);
}

//step3: disable regulator
if (regulator_is_enabled(rdev)) {
    ret = regulator_disable(rdev);
      if (ret != 0)
        printk("%s:regulator_disable fail, ret:%d\n",__func__, ret);
    }
}

還有一個(gè)驅(qū)動(dòng)是在收到應(yīng)用層的命令后，才進(jìn)行regulator的enable或者disable的情況下，建議使用regulator_is_enable來(lái)進(jìn)行判斷，這樣就可以有效避免上層多次發(fā)送enable命令導(dǎo)致use_count增加的情況。

當(dāng)某一個(gè)Regulator給多個(gè)設(shè)備供電時(shí)，需要考慮多個(gè)設(shè)備的情況，就不建議使用regulator_is_enabled，因此多設(shè)備通過一路Regulator控制時(shí)，會(huì)比較復(fù)雜，比如設(shè)備A已經(jīng)enable了某一路Regulator，某一時(shí)刻設(shè)備B也需要enable，但由于通過regulator_is_enabled發(fā)現(xiàn)已經(jīng)enable時(shí)，從而不進(jìn)行enable操作，但之后的某一時(shí)刻，設(shè)備A需要進(jìn)行掉電操作，因?yàn)橹皉egulator_enable只調(diào)用了一次，那use_count = 1，那此時(shí)設(shè)備A就可以regulator_disable成功，但這個(gè)時(shí)候設(shè)備B不希望掉電，但設(shè)備A把電掉了，導(dǎo)致設(shè)備B就異常了，因此同一路電給多個(gè)設(shè)備供電時(shí)，不建議使用regulator_is_enable。針對(duì)多種設(shè)備，最簡(jiǎn)單的處理方式就是使用regulator-always-on屬性。

5.調(diào)試方法

此處我主要給大家介紹下sys節(jié)點(diǎn)的調(diào)試方式。節(jié)點(diǎn)的路徑是/sys/kernel/debug/regulator/，在這個(gè)路徑下面，大家會(huì)看到很多Regulator，如下圖所示：

從上圖我們可以看出，根據(jù)名稱就可以找到我們需要的Regulator，比如從原理圖中看出來(lái)我們使用的是ldoe9，那么就可以進(jìn)入路徑/sys/kernel/debug/regulator/18200000.rsc:rpmh-regulator-ldoe9-pm6150a_l9，在該路徑下可以查看對(duì)應(yīng)的open_count（cat open_count）或者進(jìn)行enable或者disable控制(實(shí)際上就是echo 1或者0到對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)即可)。

至此，Regulator的使用以及調(diào)試就給大家介紹完了，上面的介紹比較簡(jiǎn)單，屬于入門級(jí)別的內(nèi)容，但這些內(nèi)容已經(jīng)足夠大部分驅(qū)動(dòng)的使用進(jìn)行調(diào)試了，希望大家都能通過這篇文章，真正了解到Regulator該如何使用。

作者介紹

趙青窕，社區(qū)編輯，從事多年驅(qū)動(dòng)開發(fā)。

網(wǎng)站題目：如何正確地使用Regulator
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