PRU驱动分析

最新推荐文章于 2024-09-19 22:40:05 发布

塔通天

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分类专栏： Linux驱动分析

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_37307259/article/details/116902988

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文章目录

1、PRU-ICSS硬件分析
2、PRU-ICSS功能
3、如何使用PRU
4、PRU相关驱动研究

1、PRU-ICSS硬件分析

PRU-ICSS全称：Programmable Real-Time Unit Subsystem and Industrial Communication Subsystem

翻译：可编程实时单元子系统和工业通信子系统

具体这个全称的含义，到后面再进行分析，下面先对PRU进行分析。

以上是PRU-ICSS的资源概览

以上是PRU-ICSS2的外部引脚接口。

以上是PRU-ICSS的内存地址。

2、PRU-ICSS功能

PRU要实现的功能主要取决于开发的Firmware。该固件可自己开发，也可以通过从SDK上拷贝TI提供的固件，

TI官方的说法：

Basic firmware examples showing simple functionality

3、如何使用PRU

使用PRU的关键点：

加载固件到PRU
控制PRU的执行，例如：启动、停止等
管理PRU的资源，内存、中断对应表等
提供通信方法

以上由pruss, pru_rproc,rpmsg_pru Linux 驱动完成。

以上四个板块表示了加载PRU固件的必备程序，通过pru_rproc module加载Linux文件系统中的/lib/firmware/am335x-pru0-fw固件，并对PRU所需要的资源进行配置，最终完成PRU正常的运行工作。

在工作过程中PRU需要与arm core进行通信，其中两者进行通信的机制是通过在DDR中申请两块内存，分别是PRU to ARM和PRU form ARM。然后当有新的信息时，通过mailboxes进行提示两个核。在arm core当中有rpmsg_pru驱动在用户空间创建一个字符设备，通过读写字符设备实现与PRU的接收与发送信息。在PRU当中，使用RPMsg库进行通信，直接调用 pru_rpmsg_receive 和 pru_rpmsg_send即可实现与ARM CORE的通信。详情见下图：

以上是PRU的通用的用法，具体到PRU可以实现的功能的话，需要根据PRU的固件来决定。

以上了解了PRU的基本用法，下面对其驱动进行研究。

4、PRU相关驱动研究

根据之前TI给出的框架情况，可以看到remoteproc driver是比较基础的一个驱动，这个层面的驱动主要是与驱动设备模型相关的东西，其中有remoteproc_core.c、remoteproc_debugfs.c等，这里暂不做分析。

这里重点分析pruss和pru_rproc相关的驱动。根据何工之前的关于PRU驱动分析可知，共用到了以下驱动：

device	compatible	driver
pruss	ti,am5728-pruss	pruss.c
pruss_intc	ti,am5728-pruss-intc	pruss_intc.c
pru2_0	ti,am5728-pru	pru_rproc.c
pru2_1	ti,am5728-pru	pru_rproc.c
pruss2_mdio	ti,davinci_mdio	davinci_mdio.c

这里针对每个驱动所对应的硬件设备进行分析。

4.1、pruss.c

4.4.1、PRU寄存器地址及功能

        pruss2: pruss@4b280000 {
   
            compatible = "ti,am5728-pruss";
            ti,hwmods = "pruss2";
            reg = <0x4b280000 0x2000>,//Data 8 KiB RAM0
                  <0x4b282000 0x2000>,//Data 8 KiB RAM1
                  <0x4b290000 0x8000>,//Data 32 KiB RAM2 (shared)
                  <0x4b2a6000 0x2000>,//CFG
                  <0x4b2ae000 0x31c>,//IEP
                  <0x4b2b2000 0x58>;//eCAP0+0x2000
            reg-names = "dram0", "dram1", "shrdram2", "cfg",
                    "iep", "mii_rt";
            #address-cells = <1>;
            #size-cells = <1>;
            ranges;
            status = "disabled";
...
        }

在设备树中以上是pru设备的节点，在其下有多个子节点，可以判定该节点是PRU整体模块。对该的属性进行分析，属性主要包括较多的寄存器，对这些寄存器进行分析。

由以上注释可知，前三项是关于PRU RAM的地址信息，这在PRU-ICSS概览图中可以看到，具体这些RAM如何被使用，需要的驱动中具体查看，这里通过设备树传入了该设备的地址信息。

再向下，是关于CFG的地址信息，以下是该地址范围内的寄存器地址，下面不具体分析每一个寄存器每一位的具体作用，仅简单分析该地址范围内的寄存器的大体上的功能。

此类寄存器

1、配置电源

2、配置IO口

3、时钟管理

4、中断状态、中断使能、中断禁止

5、地址偏移使能

6、优先级设置

7、引脚配置

IEP全称：Industrial Ethernet Peripheral 工业以太网外围模块

这些IEP模块有工业以太网定时器，可产生16个比较事件，和一个数字IO。

4.4.2、PRUSS结构体

pruss.c主要就是对这些寄存器进行操作，以完成pru的驱动。

/**
 * struct pruss - PRUSS parent structure
 * @node: list node of this object
 * @dev: pruss device pointer
 * @mem_regions: data for each of the PRUSS memory regions
 * @mem_in_use: to indicate if memory resource is in use
 * @data: pointer to store PRUSS instance private data
 * @host_mask: indicate which HOST IRQs are enabled
 * @pru_running: flag to indicate if PRU is running
 * @pru_in_use: flag to indicate if PRU is used
 * @lock: mutex to serialize access to resources
 * @cfg_lock: mutex to serialize access to CFG
 * @in_standby: flag for storing standby status
 */
struct pruss {
   
	struct list_head node;
	struct device *dev;
	struct pruss_mem_region mem_regions[PRUSS_MEM_MAX];
	struct pruss_mem_region *mem_in_use[PRUSS_MEM_MAX