amba_device使用分析

什么是AMBA？ --- AMBA是一个片内总线规范。

ARM官网的介绍： http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0224b/index.html

AMBA 协议是用于连接和管理片上系统 (SoC) 中功能块的开放标准和芯片上互连规范。使用它，可以帮助开发带有大量控制器和外设的多处理器设计。AMBA 通过使用 ACE、AXI、AHB、APB 和 ATB 的规范对 SoC 模块的共同主干进行定义，这有助于设计的重复使用。

看一则新闻：

ARM公司日前宣布推出用于嵌入式系统设计的下一代ARM   PrimeCell   AMBA 3 AXI Configurable Interconnect(PL301)和 AMBA Designer   Ecosystem Edition设计自动化工具。

为什么需要amba_device？ ---为了复用驱动

单词解释：

peripheral :外围 ［部］设备;［周围的,周边的］

内核中专门定义了一类amba_bustype、amba_device、amba_driver。具体定义在内核的 /drivers/amba/bus.c中。

按理说AMBA是一种片内总线，对驱动程序员来说是透明的，为什么还要定义一类amba_device/amba_driver呢？

看看内核源码中的解释：

*    linux/include/amba/bus.h
*
*  This device type deals with ARM PrimeCells and anything else that
*  presents a proper CID ( 0xB105F00D) at the end of the I/O register
*  region or that is derived from a   PrimeCell.

也就是说amba_device定义的是ARM的PrimeCells提供的片内外设，当然这些外设都使用AMBA总线。这些外设有一个特征，那就是在自己的IO地址空间的尾部存放了一个固定的CID( 0xB105F00D)，表明这是一个amba_device。

ARM提供的片内外设可以从官网查看： http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0224b/index.html

由于ARM众多的合作伙伴都会或多或少的使用ARM提供的片内外设，所以众多厂商的ARM处理器的一些外设可以使用相同的驱动，只有IO地址空间和中断号的区别，寄存器和操作方式都是类似的。为了管理这类驱动，内核中专门建立了amba子系统。CID正是为了向驱动表明这是一个amba_device。但是仅仅表明这是一个amba_device还是不够的，因为amba_device包括了lcd控制器、ssp、中断控制器等多种设备。为了让ambe驱动识别设备的类型，amba_device在自己IO地址空间的尾部还存放了一个四字节的 periphid，内核使用它来确认是否可以使用标准的amba驱动。

关于periphid的定义，网上有人做了总结： http://hi.baidu.com/serial_story/blog/item/8af9a216cdd1495af2de327d.html

先说一下ARM对外设的编号采用PLXXX的形式，比如SSP使用PL022的编号。

下面说一下periphid各位的含义：

PartNumber[11:0]         设备编号，比如ssp(PL022)这部分的编号就是0x022.

DesignerID[19:12]         设计厂商编号，如果是ARM设计的对应0x41(ASCII码是‘A’)

Revision[23:20]             版本号，从0开始编号

Configuration[31:24]      配置选项，一般都是0.

amba_driver

linux/include/amba/bus.h

struct amba_id {

     unsigned int          id;
     unsigned int          mask;
     void               *data;  //这个成员好像没用到。内核中看不到使用
};

struct   amba_driver  {
     struct device_driver     drv;
     int               (*probe)(struct amba_device *, struct amba_id *);
     int               (*remove)(struct amba_device *);
     void               (*shutdown)(struct amba_device *);
     int               (*suspend)(struct amba_device *, pm_message_t);
     int               (*resume)(struct amba_device *);
     struct amba_id            *id_table;
};

amba_driver的结构体唯一亮点就是一个id_table指针，这个指针指向一个数组，数组中保存了此驱动可以支持的设备列表。

amba_bustype匹配设备和驱动的算法如下：

ret = (dev->periphid & table->mask) == table->id;

接口：

int amba_driver_register(struct amba_driver *);
void amba_driver_unregister(struct amba_driver *);

amba_device

linux/include/amba/bus.h

#define AMBA_NR_IRQS     2

struct   amba_device  {
     struct device              dev;   
     struct resource           res;
     u64                           dma_mask;
     unsigned int               periphid;
     unsigned int               irq[AMBA_NR_IRQS];
};

一般要初始化的成员有：

dev.init_name: 设备名，这个是必须的

dev.coherent_dma_mask:一般初始化为～0

dev.platform_data:这个指针指向设备的数据，具体的内容由驱动决定。

res：这个成员一般是设备本身的IO内存空间地址。

dma_mask：一般初始化为～0

irq：可以初始化为 {IRQ_XXX, NO_IRQ},或者都初始化为NO_IRQ

接口：

int amba_device_register(struct amba_device *, struct resource *);  //目前第二个参数必须是&iomem_resource
void amba_device_unregister(struct amba_device *);

看一个具体的例子： http://lxr.linux.no/linux+v3.2.9/arch/arm/mach-lpc32xx/phy3250.c#L152

static struct clcd_board lpc32xx_clcd_data = {
     .name          = "Phytec LCD",
     .check          = clcdfb_check,
     .decode          = clcdfb_decode,
     .disable     = clcd_disable,
     .enable          = clcd_enable,
     .setup          = lpc32xx_clcd_setup,
     .mmap          = lpc32xx_clcd_mmap,
     .remove          = lpc32xx_clcd_remove,
};

static struct amba_device lpc32xx_clcd_device = {
     .dev                    = {
          .coherent_dma_mask     = ~0,
          .init_name          = "dev:clcd",
          .platform_data          = &lpc32xx_clcd_data,
     },
     .res                    = {
          .start               = LPC32XX_LCD_BASE,
          .end               = (LPC32XX_LCD_BASE + SZ_4K - 1),
          .flags               = IORESOURCE_MEM,
     },
     .dma_mask               = ~0,
     .irq                    = {IRQ_LPC32XX_LCD, NO_IRQ},
};

这个是LCD控制器的amba_device定义，注册方式为：

amba_device_register(&lpc32xx_clcd_device, &iomem_resource);

amba在sysfs中的目录

[root@M3250 sys]# ls  bus/amba/devices/
dev:clcd@  dev:mmc0@ dev:ssp0@
[root@M3250 sys]# ls  bus/amba/drivers
clcd-pl11x/  mmci-pl18x/ ssp-pl022/
[root@M3250 sys]# ls  bus/amba/devices/dev\:clcd
bus@       id         power/     subsystem@
driver@    irq0       resource   uevent

[root@M3250 sys]# cat   bus/amba/devices/dev\:clcd/ id            # periphid
00141111
[root@M3250 sys]# cat   bus/amba/devices/dev\:clcd/ irq0  
14
[root@M3250 sys]# cat   bus/amba/devices/dev\:clcd/ uevent
DRIVER=clcd-pl11x
PHYSDEVBUS=amba
PHYSDEVDRIVER=clcd-pl11x
AMBA_ID=00141111
[root@M3250 sys]# cat   bus/amba/devices/dev\:clcd/ resource
        0000000031040000        0000000031040fff        0000000000000200   #start   end   size

 

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作者：yuanlulu
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