一、clk框架簡介

linux內(nèi)核中實現(xiàn)了一個CLK子系統(tǒng)，用于對上層提供各模塊（例如需要時鐘信號的外設(shè)，USB等）的時鐘驅(qū)動接口，對下層提供具體SOC的時鐘操作細(xì)節(jié)：

一般情況下，在可運行l(wèi)inux的處理器平臺中，都存在非常復(fù)雜的時鐘樹（clock tree）關(guān)系，也一定會有一個非常龐大和復(fù)雜的樹狀圖，用于描述與時鐘相關(guān)的器件，以及這些器件輸出的clock關(guān)系。查看手冊都會存在類似下列的內(nèi)容：

一款處理器中與時鐘相關(guān)的器件主要包括有：

用于產(chǎn)生 CLOCK 的 Oscillator（有源振蕩器，也稱作諧振蕩器）或者Crystal（無源振蕩器，也稱晶振）。

用于倍頻的 PLL（鎖相環(huán)，Phase Locked Loop）。

用于分頻的Divider。

用于多路選擇的 MUX。

用于CLOCK ENABLE控制的與門。

使用 CLOCK 的硬件模塊（也可稱為CONSUMER）。

linux內(nèi)核中與clk框架相關(guān)源文件如下：

/include/linux/clk.h
/include/linux/clkdev.h
/include/linux/clk-provider.h
/include/linux/clk-conf.h
------------------------------------------------------
/drivers/clk/clk-devres.c
/drivers/clk-bulk.c
/drivers/clkdev.c
/drivers/clk.c
/drivers/clk-divider.c
/drivers/clk-fixed-factor.c
/drivers/clk-fixed-rate.c
/drivers/clk-gate.c
/drivers/clk-multiplier.c
/drivers/clk-mux.c
/drivers/clk-composite.c
/drivers/clk-fractional-divider.c
/drivers/clk-gpio.c
/drivers/clk-conf.c

二、clk框架接口

1、基于linux時鐘子系統(tǒng)對接底層時鐘操作的API

linux時鐘子系統(tǒng)對接底層，也就是具體硬件常用的API可視為clk provider常用的接口函數(shù)，定義在linux/include/linux/clk-provider.h文件中。不同版本linux內(nèi)核中對于clk-probider.h實現(xiàn)的而接口存在出入，參見源碼更進(jìn)一步獲取接口和使用方法。

注冊/注銷時鐘

//注冊一個新的時鐘。通常在設(shè)備驅(qū)動程序中使用，以向時鐘框架添加新的時鐘源。
structclk*clk_register(structdevice*dev,structclk_hw*hw);

//帶資源管理注冊時鐘
structclk*devm_clk_register(structdevice*dev,structclk_hw*hw);

//卸載時鐘
voidclk_unregister(structclk*clk);
//帶資源管理卸載時鐘
voiddevm_clk_unregister(structdevice*dev,structclk*clk);

2、驅(qū)動中常使用的API

芯片廠家會根據(jù)clk框架，對下層（即底層硬件）設(shè)計出接口，以供上層驅(qū)動接口調(diào)用，在內(nèi)核中，提供的接口主要由/include/linux/clk.h文件導(dǎo)出，使用這些API接口時，需包含linux/clk.h頭文件：

#include

獲取struct clk指針：

structclk*devm_clk_get(structdevice*dev,constchar*id)（推薦使用，可以自動釋放）
structclk*clk_get(structdevice*dev,constchar*id)
staticinlinestructclk*devm_clk_get_optional(structdevice*dev,constchar*id)

//(推薦使用，整組獲取，整組開關(guān)）
staticinlineint__must_checkdevm_clk_bulk_get(structdevice*dev,intnum_clks,structclk_bulk_data*clks)
staticinlineint__must_checkdevm_clk_bulk_get_optional(structdevice*dev,intnum_clks,structclk_bulk_data*clks)
staticinlineint__must_checkdevm_clk_bulk_get_all(structdevice*dev,structclk_bulk_data**clks)

獲取/設(shè)置時鐘頻率

//根據(jù)給定的目標(biāo)頻率計算最接近的可實現(xiàn)頻率。這個函數(shù)通常在設(shè)置時鐘頻率之前調(diào)用，以確保設(shè)置的頻率是硬件支持的頻率之一。
longclk_round_rate(structclk*clk,unsignedlongrate)

//獲取時鐘頻率
unsignedlongclk_get_rate(structclk*clk)

//設(shè)置時鐘頻率
intclk_set_rate(structclk*clk,unsignedlongrate)

準(zhǔn)備/使能clk：

/*開時鐘前調(diào)用，可能會造成休眠，所以把休眠部分放到這里，可以原子操作的放到enable里*/
intclk_prepare(structclk*clk)

/*停止clock后的善后工作，可能會睡眠。*/
voidclk_unprepare(structclk*clk)

/*原子操作，打開時鐘，這個函數(shù)必須在產(chǎn)生實際可用的時鐘信號后才能返回，不會睡眠*/
intclk_enable(structclk*clk)

/*原子操作，關(guān)閉時鐘，不會睡眠*/
voidclk_disable(structclk*clk)

上述兩套API的本質(zhì)，是把CLOCK的啟動/停止分為Atomic和Non-atomic兩個階段，以方便實現(xiàn)和調(diào)用。因此上面所說的“不會睡眠/可能會睡眠”，有兩個角度的含義：

一是告訴底層的CLOCK Driver，需把可能引起睡眠的操作，放到Prepare()/Unprepare()中實現(xiàn)，一定不能放到Enable()/Disable()中；

二是提醒上層使用CLOCK的Driver，調(diào)用Prepare/Unprepare 接口時可能會睡眠，千萬不能在Atomic上下文（例如內(nèi)部包含Mutex 鎖、中斷關(guān)閉、Spinlock 鎖保護(hù)的區(qū)域）調(diào)用，而調(diào)用Enable()/Disable()接口則可放心。

另外，CLOCK的Enable()/Disable()為什么需要睡眠呢？例如Enable PLL CLOCK，在啟動PLL后，需要等待它穩(wěn)定，然而PLL的穩(wěn)定時間是很長的，因此這段時間要需要把CPU讓出（進(jìn)程睡眠），不然就會浪費CPU了。

最后，為什么會實現(xiàn)合在一起的clk_prepare_enable()/clk_disable_unprepare()接口呢？如果調(diào)用者能確保是在Non-atomic上下文中調(diào)用，就可以順序調(diào)用prepare()/enable()、disable()/unprepared()，為了方便Colck框架就封裝了這兩個接口。

備注：使用clk_prepare_enable / clk_disable_unprepare，clk_prepare_enable / clk_disable_unprepare(或者clk_enable / clk_disable) 必須成對，以使引用計數(shù)正確。

三、CLK核心的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和API

1、struct clk_notifier

stuct clk_notifier用于將CLK與通知器進(jìn)行關(guān)聯(lián)，也就是定義clk的通知器，基于srcu實現(xiàn)。該結(jié)構(gòu)實現(xiàn)如下（/linux/include/linux/clk.h）：

structclk_notifier{
structclk*clk;//與該通知器關(guān)聯(lián)的clk。
structsrcu_notifier_headnotifier_head;//用于這個CLK的blocking_notifier_head通知器。
structlist_headnode;
};

常用API：

//注冊一個通知塊（notifierblock），以便在指定時鐘發(fā)生事件（例如頻率變化）時接收通知。
intclk_notifier_register(structclk*clk,structnotifier_block*nb);

//注銷一個通知塊
intclk_notifier_unregister(structclk*clk,structnotifier_block*nb);

//帶資源管理注冊一個通知塊（notifierblock），以便在指定時鐘發(fā)生事件（如頻率變化）時接收通知。確保在設(shè)備驅(qū)動程序卸載時自動注銷通知塊。
intdevm_clk_notifier_register(structdevice*dev,structclk*clk,structnotifier_block*nb);

2、struct clk_core

struct clk_core為clk框架的私有結(jié)構(gòu)，定義如下：

structclk_core{
constchar*name;//clk核心名稱。
conststructclk_ops*ops;//該clk核心對應(yīng)的ops。
structclk_hw*hw;
structmodule*owner;
structdevice*dev;
structdevice_node*of_node;
structclk_core*parent;
structclk_parent_map*parents;
u8num_parents;
u8new_parent_index;
unsignedlongrate;
unsignedlongreq_rate;
unsignedlongnew_rate;
structclk_core*new_parent;
structclk_core*new_child;
unsignedlongflags;
boolorphan;
boolrpm_enabled;
unsignedintenable_count;
unsignedintprepare_count;
unsignedintprotect_count;
unsignedlongmin_rate;
unsignedlongmax_rate;
unsignedlongaccuracy;
intphase;
structclk_dutyduty;
structhlist_headchildren;
structhlist_nodechild_node;
structhlist_headclks;
unsignedintnotifier_count;
#ifdefCONFIG_DEBUG_FS
structdentry*dentry;
structhlist_nodedebug_node;
#endif
structkrefref;
};

從上述結(jié)構(gòu)的組成元素可知，struct clk_core是struct device的子類，因為一款SOC的時鐘關(guān)系一般以“樹狀”進(jìn)行組織，在struct clk_core中提供描述父clk_core和子clk_core的組成元素。

3、struct clk_ops

struct clk_ops描述硬件時鐘的回調(diào)操作，并由驅(qū)動程序通過clk_*API調(diào)用。該結(jié)構(gòu)定義如下：

structclk_ops{
int(*prepare)(structclk_hw*hw);
void(*unprepare)(structclk_hw*hw);
int(*is_prepared)(structclk_hw*hw);
void(*unprepare_unused)(structclk_hw*hw);
int(*enable)(structclk_hw*hw);
void(*disable)(structclk_hw*hw);
int(*is_enabled)(structclk_hw*hw);
void(*disable_unused)(structclk_hw*hw);
int(*save_context)(structclk_hw*hw);
void(*restore_context)(structclk_hw*hw);
unsignedlong(*recalc_rate)(structclk_hw*hw,
unsignedlongparent_rate);
long(*round_rate)(structclk_hw*hw,unsignedlongrate,
unsignedlong*parent_rate);
int(*determine_rate)(structclk_hw*hw,
structclk_rate_request*req);
int(*set_parent)(structclk_hw*hw,u8index);
u8(*get_parent)(structclk_hw*hw);
int(*set_rate)(structclk_hw*hw,unsignedlongrate,
unsignedlongparent_rate);
int(*set_rate_and_parent)(structclk_hw*hw,
unsignedlongrate,
unsignedlongparent_rate,u8index);
unsignedlong(*recalc_accuracy)(structclk_hw*hw,
unsignedlongparent_accuracy);
int(*get_phase)(structclk_hw*hw);
int(*set_phase)(structclk_hw*hw,intdegrees);
int(*get_duty_cycle)(structclk_hw*hw,
structclk_duty*duty);
int(*set_duty_cycle)(structclk_hw*hw,
structclk_duty*duty);
int(*init)(structclk_hw*hw);
void(*terminate)(structclk_hw*hw);
void(*debug_init)(structclk_hw*hw,structdentry*dentry);
};

prepare：準(zhǔn)備啟動時鐘。該回調(diào)直到時鐘完全準(zhǔn)備好才會返回，調(diào)用clk_enable是安全的。這個回調(diào)的目的是允許時鐘實現(xiàn)執(zhí)行任何可能休眠的初始化。在prepare_lock被持有的情況下調(diào)用。

unprepare：將時鐘從準(zhǔn)備狀態(tài)中釋放出來。該函數(shù)通常會撤銷在.prepare回調(diào)中完成的工作。在prepare_lock持有的情況下調(diào)用。

is_prepared：查詢硬件以確定時鐘是否準(zhǔn)備好。允許此函數(shù)休眠，如果此操作不是設(shè)置后，將使用prepare計數(shù)。（可選的）

unprepare_unused：自動取消時鐘準(zhǔn)備。只從clk_disable_unused調(diào)用，用于特殊需要的時鐘準(zhǔn)備。在持有prepare互斥鎖的情況下調(diào)用。這個函數(shù)可能會休眠。

enable：自動啟用時鐘。該函數(shù)直到時鐘正在生成一個有效的時鐘信號之前不能返回，供消費者設(shè)備驅(qū)動使用。在enable_lock持有情況下調(diào)用，該函數(shù)必須不能睡眠。

disable：自動禁用時鐘。在enable_lock持有情況下調(diào)用，該函數(shù)必須不能睡眠。

is_enabled：查詢硬件以確定時鐘是否開啟。這個函數(shù)不能休眠。如果此操作不是設(shè)置，則enable計數(shù)將被使用，該函數(shù)可選。

disable_unused：自動禁用時鐘。只從clk_disable_unused調(diào)用用于特殊需要的gate時鐘。在enable_lock持有的情況下調(diào)用，這個函數(shù)不能睡眠。

save_context：保存時鐘上下文，為斷電做準(zhǔn)備。

restore_context：在電源恢復(fù)后恢復(fù)時鐘上下文。

recalc_rate：通過查詢硬件重新計算該時鐘的速率。如果驅(qū)動程序不能計算出這個時鐘的速率，它必須返回0。如果此callback未設(shè)置，則時鐘速率將初始化為0（可選的）。

round_rate：給定一個目標(biāo)速率作為輸入，實際上返回由時鐘支持最接近的速率，父速率是一個input/output參數(shù)。

determine_rate：給定目標(biāo)速率作為輸入，返回實際上是由時鐘支撐的最接近的速率。

set_parent：改變這個時鐘的輸入源，設(shè)置父時鐘。

get_parent：查詢硬件以確定時鐘的父時鐘。

set_rate：改變這個時鐘的速率。

set_rate_and_parent：更改此時鐘的速率和父時鐘。

recalc_accuracy：重新計算一下這個鐘的精度。時鐘的準(zhǔn)確性以PPB(十億分之一)表示。父精度為輸入?yún)?shù)。

get_phase：查詢硬件以獲取時鐘的當(dāng)前相位。

set_phase：將時鐘信號的相位按指定的度數(shù)移位。

get_duty_cycle：查詢硬件，獲取時鐘當(dāng)前占空比。

set_duty_cycle：將占空比應(yīng)用于由分子(第二個參數(shù))和分母(第三個參數(shù))指定的時鐘信號。

init：執(zhí)行特定于平臺的初始化魔術(shù)。

terminate：釋放由init分配的資源。

debug_init：為這個時鐘設(shè)置特定類型的debugfs條目，在為這個時鐘創(chuàng)建了debugfs目錄條目之后，調(diào)用它一次。上述結(jié)構(gòu)中的回調(diào)函數(shù)的實現(xiàn)需根據(jù)具體情況而定，每個callback的具體含義根據(jù)名稱可以知道，CLK時鐘框架對上層開放的API都會間接調(diào)用到這些callback，下表是一個clock硬件矩陣表，用于描述特定應(yīng)用場景下需要實現(xiàn)的callback：

參數(shù)說明：

y表示強制，必須實現(xiàn)。

n表示包含該回調(diào)無效或沒有必要實現(xiàn)。

空單元格表示是可選的，或者必須根據(jù)具體情況評估實現(xiàn)。

4、struct clk_gate

struct clk_gate用于描述門控時鐘，該結(jié)構(gòu)定義如下：

structclk_gate{
structclk_hwhw;//處理公共接口和特定于硬件的接口。
void__iomem*reg;//寄存器控制門。
u8bit_idx;//單比特控制門。
u8flags;//特定硬件的falg標(biāo)志。
spinlock_t*lock;//自旋鎖。
};

常用API：

to_clk_gate()

clk_register_gate()/clk_unregister_gate()

5、struct clk

struct clk用于描述一個clk設(shè)備，該結(jié)構(gòu)定義如下：

structclk{
structclk_core*core;//表示clk核心。
structdevice*dev;//clk設(shè)備的父設(shè)備。
constchar*dev_id;//設(shè)備id。
constchar*con_id;
unsignedlongmin_rate;//最小頻率。
unsignedlongmax_rate;//最大頻率。
unsignedintexclusive_count;//獨占計數(shù)。
structhlist_nodeclks_node;//clk鏈表。
};

6、struct clk_hw

struct clk_hw用于描述特定硬件實列的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)定義如下：

structclk_hw{
structclk_core*core;//clk核心。
structclk*clk;//clk設(shè)備。
conststructclk_init_data*init;//描述clk初始化數(shù)據(jù)
};

struct clk_hw中包含了struct clk_core和struct clk?？梢钥闯墒莄lk框架中對clk核心和clk設(shè)備的封裝。

7、struct clk_divider

struct clk_divider描述可調(diào)的分頻時鐘，該結(jié)構(gòu)定義如下：

structclk_divider{
structclk_hwhw;//處理公共接口和特定硬件的接口
void__iomem*reg;//分頻器的寄存器
u8shift;//分頻位域的偏移量
u8width;//分頻位域的寬度
u8flags;//標(biāo)志
conststructclk_div_table*table;//數(shù)組的值/除數(shù)對，最后一項div=0。
spinlock_t*lock;//注冊鎖
};

具有影響其輸出頻率的可調(diào)分壓器的時鐘。實現(xiàn).recalc_rate，.set_rate和.round_rate。

常用API：

clk_register_divider()/clk_unregister_divider()

clk_hw_register_divider()/clk_hw_unregister_divider()

8、struct clk_mux

struct clk_mux用于描述多路復(fù)用器的時鐘，該結(jié)構(gòu)定義如下：

structclk_mux{
structclk_hwhw;
void__iomem*reg;
constu32*table;
u32mask;
u8shift;
u8flags;
spinlock_t*lock;
};

上述結(jié)構(gòu)中組成元素幾乎與struct clk_divider一樣。

常用API：

voidclk_unregister_mux(structclk*clk);
voidclk_hw_unregister_mux(structclk_hw*hw);

9、struct clk_fixed_factor

struct clk_fixed_factor用于倍頻和分頻時鐘。該結(jié)構(gòu)定義如下：

structclk_fixed_factor{
structclk_hwhw;//處理公共接口和特定硬件的接口。
unsignedintmult;//倍頻器
unsignedintdiv;//分頻器
};

具有固定乘法器和除法器的時鐘。輸出頻率為父時鐘速率除以div再乘以mult。在.recalc_rate，.set_rate和.round_rate中實現(xiàn)。

10、struct clk_fractional_divider

struct clk_fractional_divider用于描述可調(diào)分?jǐn)?shù)的分頻時鐘，該結(jié)構(gòu)定義如下：

structclk_fractional_divider{
structclk_hwhw;//處理公共接口和特定硬件的接口
void__iomem*reg;//用于分頻器的寄存器
u8mshift;//分頻位域分子的偏移量
u8mwidth;//分頻位域分子的寬度
u8nshift;//分頻位域分母的偏移量
u8nwidth;//分頻位域分母的寬度
u8flags;//標(biāo)志位
void(*approximation)(structclk_hw*hw,//近似方法的callback
unsignedlongrate,unsignedlong*parent_rate,
unsignedlong*m,unsignedlong*n);
spinlock_t*lock;//注冊鎖
};

11、struct clk_multiplier

struct clk_multiplier結(jié)構(gòu)用于描述可調(diào)的倍頻時鐘，該結(jié)構(gòu)定義如下：

structclk_multiplier{
structclk_hwhw;//處理公共接口和特定硬件的接口
void__iomem*reg;//倍頻器的寄存器
u8shift;//乘法位域的偏移量
u8width;//乘法位域的寬度
u8flags;//標(biāo)志
spinlock_t*lock;//注冊鎖
};

12、struct clk_composite

struct clk_composite結(jié)構(gòu)用于描述多路復(fù)用器、分頻器和門控時鐘的組合時鐘。該結(jié)構(gòu)定義如下：

structclk_composite{
structclk_hwhw;//處理公共接口和特定硬件的接口
structclk_opsops;//clk對應(yīng)的ops的callback

structclk_hw*mux_hw;//處理復(fù)合和硬件特定多路復(fù)用時鐘
structclk_hw*rate_hw;//處理復(fù)合和硬件特定的頻率時鐘
structclk_hw*gate_hw;//處理之間的組合和硬件特定的門控時鐘

conststructclk_ops*mux_ops;//對mux的時鐘ops
conststructclk_ops*rate_ops;//對rate的時鐘ops
conststructclk_ops*gate_ops;//對gate的時鐘ops
};

常用API：

to_clk_composite()

clk_register_composite()/clk_unregister_composite()

clk核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

四、CLK調(diào)試

參見debugfs文件系統(tǒng)下的文件可推知目前系統(tǒng)中存在的clk情況，使用如下命令：

cat/sys/debug/kernel/clk/clk_summary

查看目前系統(tǒng)的時鐘樹（clk_tree）。例如：

可以在用戶空間通過/sys設(shè)置時鐘節(jié)點：

//getrate:
cat/sys/kernel/debug/aclk_gmac0/clk_rate

//setrate:
echo24000000>/sys/kernel/debug/aclk_gmac0/clk_rate

//打開clk：
echo1>/sys/kernel/debug/aclk_gmac0/clk_enable_count

//關(guān)閉clk：
echo0>/sys/kernel/debug/aclk_gmac0/clk_enable_count

五、CLK信息導(dǎo)出

1、與debugfs調(diào)試信息相關(guān)的初始化

當(dāng)內(nèi)核支持debugfs且開啟對clk的調(diào)試支持，我們可以在/sys文件系統(tǒng)路徑中的clk目錄下查看關(guān)于系統(tǒng)中所有注冊的clk信息，例如：

每個目錄代表一個clk信息，其目錄下包含如下信息：

從內(nèi)核源碼角度，創(chuàng)建debugfs調(diào)試目錄或文件由clk_debug_init()完成：

staticint__initclk_debug_init(void)
{
structclk_core*core;

#ifdefCLOCK_ALLOW_WRITE_DEBUGFS
pr_warn("
");
pr_warn("********************************************************************
");
pr_warn("**NOTICENOTICENOTICENOTICENOTICENOTICENOTICE**
");
pr_warn("****
");
pr_warn("**WRITEABLEclkDebugFSSUPPORTHASBEENENABLEDINTHISKERNEL**
");
pr_warn("****
");
pr_warn("**Thismeansthatthiskernelisbuilttoexposeclkoperations**
");
pr_warn("**suchasparentorratesetting,enabling,disabling,etc.**
");
pr_warn("**touserspace,whichmaycompromisesecurityonyoursystem.**
");
pr_warn("****
");
pr_warn("**Ifyouseethismessageandyouarenotdebuggingthe**
");
pr_warn("**kernel,reportthisimmediatelytoyourvendor!**
");
pr_warn("****
");
pr_warn("**NOTICENOTICENOTICENOTICENOTICENOTICENOTICE**
");
pr_warn("********************************************************************
");
#endif

rootdir=debugfs_create_dir("clk",NULL);

debugfs_create_file("clk_summary",0444,rootdir,&all_lists,
&clk_summary_fops);
debugfs_create_file("clk_dump",0444,rootdir,&all_lists,
&clk_dump_fops);
debugfs_create_file("clk_orphan_summary",0444,rootdir,&orphan_list,
&clk_summary_fops);
debugfs_create_file("clk_orphan_dump",0444,rootdir,&orphan_list,
&clk_dump_fops);

mutex_lock(&clk_debug_lock);
hlist_for_each_entry(core,&clk_debug_list,debug_node)
clk_debug_create_one(core,rootdir);

inited=1;
mutex_unlock(&clk_debug_lock);

return0;
}

clk_debug_init()函數(shù)由late_initcall()（/drivers/clk.c）導(dǎo)出。

六、clk驅(qū)動設(shè)計

1、底層驅(qū)動（clk-provider）

對于一款SOC，特定廠家都會針對時鐘編寫對應(yīng)的驅(qū)動。包括用于以下功能的文件：

用于倍頻的 PLL（鎖相環(huán)，Phase Locked Loop）。

用于分頻的Divider。

用于多路選擇的 MUX。

用于CLOCK ENABLE控制的與門。

使用 CLOCK 的硬件模塊（也可稱為CONSUMER）。

在設(shè)計這些clk驅(qū)動時，本質(zhì)上是實現(xiàn)對應(yīng)struct clk_ops下的callback后，調(diào)用clk_register注冊進(jìn)linux內(nèi)核的時鐘框架。不同的時鐘器件在內(nèi)核中都存在與之對應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，且開放有對應(yīng)的API接口，將其注冊到內(nèi)核中。

例如Nxp的Imx6ul這款SOC，在/arch/arm/mach-imx/clk-imx6ull.c中則實現(xiàn)了對應(yīng)時鐘框架的底層驅(qū)動，由imx6ul_clocks_init()實現(xiàn)：

CLK_OF_DECLARE(imx6ul,"fsl,imx6ul-ccm",imx6ul_clocks_init);

存在下圖類似的SOC時鐘描述語句：



上述語句中無論是imx_clk_mux()還是imx_clk_pllv3()都會調(diào)用clk_register()向內(nèi)核注冊時鐘資源。

2、驅(qū)動層clk

當(dāng)?shù)讓樱╟lk-provider）設(shè)計完成后，在驅(qū)動層（也稱為消費者（Consumer））則可以很方便的獲取對應(yīng)的clk句柄，并可以進(jìn)行enable/disable時鐘等操作了。

常用API有：

//查找并獲取對時鐘產(chǎn)生器的引用
structclk*clk_get(structdevice*dev,constchar*id);
structclk*devm_clk_get(structdevice*dev,constchar*id);

//當(dāng)時鐘源處于運行狀態(tài)時，通知系統(tǒng)
intclk_enable(structclk*clk);

//當(dāng)時鐘源不再使用時，通知系統(tǒng)
voidclk_disable(structclk*clk);

clk_prepare_enable()

在內(nèi)核源碼中，可以發(fā)現(xiàn)很多的驅(qū)動設(shè)計都會使用到時鐘子系統(tǒng)，用于對外設(shè)的控制和開啟/停止。

例如，在Nxp提供的一個名為imx.c（/drivers/tty/serial）的通用uart驅(qū)動中，在.probe中則會首先進(jìn)行時鐘相關(guān)的操作：

staticintserial_imx_probe(structplatform_device*pdev)
{
structimx_port*sport;
void__iomem*base;
intret=0;
structresource*res;
inttxirq,rxirq,rtsirq;

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

ret=serial_imx_probe_dt(sport,pdev);
if(ret>0)
serial_imx_probe_pdata(sport,pdev);
elseif(retdev,res);
if(IS_ERR(base))
returnPTR_ERR(base);

rxirq=platform_get_irq(pdev,0);
txirq=platform_get_irq(pdev,1);
rtsirq=platform_get_irq(pdev,2);

sport->port.dev=&pdev->dev;
sport->port.mapbase=res->start;
sport->port.membase=base;
sport->port.type=PORT_IMX,
sport->port.iotype=UPIO_MEM;
sport->port.irq=rxirq;
sport->port.fifosize=32;
sport->port.ops=&imx_pops;
sport->port.rs485_config=imx_rs485_config;
sport->port.rs485.flags=
SER_RS485_RTS_ON_SEND|SER_RS485_RX_DURING_TX;
sport->port.flags=UPF_BOOT_AUTOCONF;
init_timer(&sport->timer);
sport->timer.function=imx_timeout;
sport->timer.data=(unsignedlong)sport;

sport->clk_ipg=devm_clk_get(&pdev->dev,"ipg");
if(IS_ERR(sport->clk_ipg)){
ret=PTR_ERR(sport->clk_ipg);
dev_err(&pdev->dev,"failedtogetipgclk:%d
",ret);
returnret;
}

sport->clk_per=devm_clk_get(&pdev->dev,"per");
if(IS_ERR(sport->clk_per)){
ret=PTR_ERR(sport->clk_per);
dev_err(&pdev->dev,"failedtogetperclk:%d
",ret);
returnret;
}

sport->port.uartclk=clk_get_rate(sport->clk_per);
if(sport->port.uartclk>IMX_MODULE_MAX_CLK_RATE){
ret=clk_set_rate(sport->clk_per,IMX_MODULE_MAX_CLK_RATE);
if(retdev,"clk_set_rate()failed
");
returnret;
}
}
sport->port.uartclk=clk_get_rate(sport->clk_per);

/*
*AllocatetheIRQ(s)i.MX1hasthreeinterruptswhereaslater
*chipsonlyhaveoneinterrupt.
*/
if(txirq>0){
ret=devm_request_irq(&pdev->dev,rxirq,imx_rxint,0,
dev_name(&pdev->dev),sport);
if(ret)
returnret;

ret=devm_request_irq(&pdev->dev,txirq,imx_txint,0,
dev_name(&pdev->dev),sport);
if(ret)
returnret;
}else{
ret=devm_request_irq(&pdev->dev,rxirq,imx_int,0,
dev_name(&pdev->dev),sport);
if(ret)
returnret;
}

imx_ports[sport->port.line]=sport;

platform_set_drvdata(pdev,sport);

returnuart_add_one_port(&imx_reg,&sport->port);
}

在上述代碼中，與時鐘相關(guān)的操作有四個地方：

獲取了時鐘，在這個通用uart驅(qū)動中的其他相關(guān)的回調(diào)中，則會依托于時鐘實現(xiàn)這些回調(diào)函數(shù)，例如imx_startup()：

綜上所述，可見時鐘框架在linux設(shè)備驅(qū)動的實現(xiàn)中非常重要，只要與外設(shè)相關(guān)的驅(qū)動實現(xiàn)幾乎都需要使用到時鐘框架。