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drivers/base/regmap Register Map API (Register Map API) 统一硬件寄存器访问接口 历史与背景 这项技术是为了解决什么特定问题而诞生的？ drivers/base/regmap 目录中的代码实现了内核的“寄存器映射”（Register Map）API。这项技术的诞生是为了解决设备驱动程序中一个普遍存在的代码冗余和缺乏抽象 的问题，特别是在通过I2C、SPI或内存映射I/O（MMIO）等简单总线访问硬件寄存器时。
在regmap出现之前，每个驱动程序都需要手动编写自己的底层I/O函数来与硬件通信。这导致了以下问题：
大量代码重复 ：几乎每个I2C/SPI设备驱动都包含着几乎相同的逻辑来构造消息、执行传输、检查错误。例如，通过I2C读取一个16位寄存器的代码在无数个驱动中被重复实现。缺乏总线无关性 ：如果一个芯片（如音频编解码器）同时有I2C和SPI两种接口版本，开发者往往需要为它们编写两个几乎独立但I/O部分完全不同的驱动程序，或者在一个驱动中用大量的 if/else 来处理，这使得代码难以维护。复杂功能难以实现和统一 ：像寄存器值缓存（caching）、安全的“读-改-写”（read-modify-write）原子操作、处理易失性（volatile）寄存器等高级功能，都需要每个驱动自行实现。这不仅增加了驱动的复杂性，也导致了实现质量的参差不齐，容易引入bug。维护困难 ：底层总线API的任何改动都可能需要修改大量驱动程序。
regmap框架的出现，就是为了提供一个统一的、抽象的中间层，将驱动程序的设备逻辑与底层总线的具体实现分离开来。
它的发展经历了哪些重要的里程碑或版本迭代？ regmap 框架源于内核开发者们在处理大量音频编解码器（Audio Codec）驱动时观察到的重复模式。
概念提出 ：该框架由Wolfson Microelectronics的开发者Mark Brown主导设计和实现，最初的目标就是为了简化和统一音频驱动中的寄存器访问。初步实现与推广 ：regmap 最初作为一个库被引入，很快就因为它带来的巨大便利性而被推广到音频子系统之外。功能扩展 ：随着时间的推移，regmap 支持的总线类型不断增加，从最初的I2C和SPI，扩展到了MMIO（内存映射I/O）、SPMI、SLIMbus等多种总线。特性完善 ：框架中加入了寄存器缓存、区域查找、调试支持（通过debugfs导出寄存器视图）等高级功能，使其成为一个功能非常强大的工具。成为标准 ：如今，regmap 已经成为Linux内核中编写新设备驱动（特别是针对I2C/SPI设备）的事实标准和最佳实践。
目前该技术的社区活跃度和主流应用情况如何？ regmap 是一个极其成熟、稳定且被广泛应用的核心内核API。它被内核中成百上千的驱动程序所使用，覆盖了各种类型的设备：
音频编解码器（Audio Codecs） 电源管理芯片（PMICs） 传感器（加速度计、陀螺仪、温湿度传感器等） 实时时钟（RTCs） 触摸屏控制器 GPIO扩展器
任何需要通过简单总线进行寄存器级配置的设备驱动，都是regmap的理想用户。
核心原理与设计 它的核心工作原理是什么？ regmap 的核心思想是在驱动程序的逻辑层和底层总线传输层之间插入一个抽象层 。
配置描述 ：驱动程序在初始化（.probe() 函数）时，首先填充一个 struct regmap_config 结构体。这个结构体详细描述了目标硬件的寄存器映射特性，例如：
寄存器地址和值的位宽（reg_bits, val_bits）。
寄存器地址的步长（reg_stride）。
是否可以进行批量读写。
缓存类型（cache_type），如红黑树缓存。
描述哪些寄存器是易失性的、只读的或只写的表格。
初始化 ：驱动程序接着调用一个总线特定的 devm_regmap_init_*() 函数（如 devm_regmap_init_i2c() 或 devm_regmap_init_spi()）。这个函数接收总线客户端对象（如 struct i2c_client *）和刚才填充的 regmap_config。返回句柄 ：初始化函数会根据配置创建一个 struct regmap 实例（句柄），并将其返回给驱动程序。这个实例内部包含了所有与底层总线交互的必要信息和函数指针。统一API访问 ：从此以后，驱动程序不再调用 i2c_transfer() 或 spi_sync() 等底层函数，而是使用一套统一的、总线无关的regmap API来操作寄存器：
regmap_read(map, reg_addr, &val)：读取一个寄存器。regmap_write(map, reg_addr, val)：写入一个寄存器。regmap_update_bits(map, reg_addr, mask, val)：执行原子的“读-改-写”操作。regmap_bulk_read(map, ...) / regmap_bulk_write(map, ...)：批量读写。
内部转换 ：当驱动调用这些API时，regmap 核心会根据初始化时配置的总线类型，将这个通用的请求转换 成一个具体的底层总线操作，并执行它。如果配置了缓存，regmap 可能会直接从内存缓存中返回数据，从而避免实际的I/O操作。
它的主要优势体现在哪些方面？
代码极大简化 ：将驱动从繁琐的底层I/O样板代码中解放出来，使其可以专注于实现设备的核心逻辑。总线无关性 ：驱动的核心逻辑与物理总线解耦。将一个驱动从I2C迁移到SPI，往往只需要修改一行 devm_regmap_init_* 的调用，极大地提高了代码的可重用性。内置高级功能 ：
缓存 ：透明地提供寄存器值缓存，可以显著减少慢速总线（如I2C）上的I/O次数，大幅提升性能。原子性 ：regmap_update_bits() 提供了一个安全的、有锁保护的机制来修改寄存器中的特定位，避免了在中断上下文或多线程环境中可能出现的竞态条件。批量操作 ：自动将多个连续的寄存器访问合并为一次高效的批量传输。
健壮性和一致性 ：为寄存器访问提供了一个统一的、经过充分测试的实现，避免了各个驱动中可能出现的各种潜在bug。
它存在哪些已知的劣势、局限性或在特定场景下的不适用性？
不适用于复杂协议 ：regmap 专为简单的、类似内存的“地址-数据”式寄存器访问模型设计。它不适用于像USB、PCIe这样具有复杂事务层、端点或配置空间的协议。轻微的抽象开销 ：相比直接调用底层总线API，regmap 增加了一个函数调用的间接层。但在绝大多数情况下，这种开销是完全可以忽略的，并且通常会被缓存等优化所带来的性能提升所抵消。非寄存器文件接口 ：对于那些通过FIFO或流式接口进行通信的设备（如UART），regmap 也不适用。
使用场景 在哪些具体的业务或技术场景下，它是首选解决方案？请举例说明。 regmap 是所有通过I2C、SPI、MMIO等简单总线 与CPU通信，并暴露一个**“寄存器文件”接口的硬件设备驱动的 首选且标准**的解决方案。
场景一：音频编解码器（Audio Codec） regmap，可以编写一个核心驱动，只需在probe时判断是哪种总线并调用相应的regmap_init函数，后续所有的寄存器操作代码都是共享的。场景二：电源管理芯片（PMIC） regmap_update_bits() 在此场景下是完美的解决方案，它能保证操作的原子性，防止系统状态出错。场景三：环境传感器（如BME280） regmap_bulk_read()一次性地、高效地读出所有数据寄存器。
是否有不推荐使用该技术的场景？为什么？
复杂总线设备 ：如上所述，任何PCIe、USB、NVMe设备都不应使用regmap，它们有自己专属的、更高级的内核API。流式接口设备 ：如UART、I2S音频总线等，它们的数据传输是基于流和FIFO的，而不是基于对单个寄存器的随机访问。极简设备 ：如果一个设备只有一个或两个寄存器，并且没有复杂的访问需求，引入regmap可能会带来不必要的代码体积（尽管代码逻辑会更清晰）。但在内核社区，即使是简单的设备，也鼓励使用regmap以保持一致性。
对比分析 请将其 与 其他相似技术 进行详细对比。 regmap 的主要对比对象就是不使用它，而是直接使用底层总线API的传统方法。
特性
regmap API
直接使用原始总线API (如 i2c_transfer, spi_sync)
抽象级别 高 。将驱动与具体总线实现解耦。低 。驱动与总线API紧密耦合。
代码可重用性 非常高 。驱动核心逻辑可以轻松地在不同总线间复用。非常低 。更换总线需要重写所有I/O相关的代码。
驱动代码量 少 。驱动只包含设备逻辑，没有I/O样板代码。多 。驱动中包含了大量的、重复的底层I/O代码。
内置功能 丰富 。自带缓存、原子更新、批量操作、调试接口等。无 。所有高级功能都需要驱动自行、重复地实现。
性能 可能更高 。通过缓存和批量操作优化，可以显著减少总线流量。取决于实现 。手动实现的I/O模式可能效率低下。
健壮性 高 。基于一个集中的、经过严格测试的框架。不一 。容易在手动实现的锁、错误处理和R-M-W操作中引入bug。
开发效率 高 。开发者可以专注于设备本身，而非底层通信细节。低 。需要花费大量时间编写和调试I/O代码。
include/linux/regmap.h regmap_init_mmio_clk - 使用寄存器时钟初始化寄存器映射 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 #define regmap_init_mmio_clk(dev, clk_id, regs, config) \ __regmap_lockdep_wrapper(__regmap_init_mmio_clk, #config, \ dev, clk_id, regs, config)
regmap_update_bits - 更新寄存器的特定位 1 2 3 4 5 static inline int regmap_update_bits (struct regmap *map , unsigned int reg, unsigned int mask, unsigned int val) { return regmap_update_bits_base(map , reg, mask, val, NULL , false , false ); }
drivers/base/regmap/regcache.c regcache_init - 初始化寄存器缓存 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 int regcache_init (struct regmap *map , const struct regmap_config *config) { int ret; int i; void *tmp_buf; if (map ->cache_type == REGCACHE_NONE) { if (config->reg_defaults || config->num_reg_defaults_raw) dev_warn(map ->dev, "No cache used with register defaults set!\n" ); map ->cache_bypass = true ; return 0 ; } if (config->reg_defaults && !config->num_reg_defaults) { dev_err(map ->dev, "Register defaults are set without the number!\n" ); return -EINVAL; } if (config->num_reg_defaults && !config->reg_defaults) { dev_err(map ->dev, "Register defaults number are set without the reg!\n" ); return -EINVAL; } for (i = 0 ; i < config->num_reg_defaults; i++) if (config->reg_defaults[i].reg % map ->reg_stride) return -EINVAL; for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE(cache_types); i++) if (cache_types[i]->type == map ->cache_type) break ; if (i == ARRAY_SIZE(cache_types)) { dev_err(map ->dev, "Could not match cache type: %d\n" , map ->cache_type); return -EINVAL; } map ->num_reg_defaults = config->num_reg_defaults; map ->num_reg_defaults_raw = config->num_reg_defaults_raw; map ->reg_defaults_raw = config->reg_defaults_raw; map ->cache_word_size = BITS_TO_BYTES(config->val_bits); map ->cache_size_raw = map ->cache_word_size * config->num_reg_defaults_raw; map ->cache = NULL ; map ->cache_ops = cache_types[i]; if (!map ->cache_ops->read || !map ->cache_ops->write || !map ->cache_ops->name) return -EINVAL; if (config->reg_defaults) { tmp_buf = kmemdup_array(config->reg_defaults, map ->num_reg_defaults, sizeof (*map ->reg_defaults), GFP_KERNEL); if (!tmp_buf) return -ENOMEM; map ->reg_defaults = tmp_buf; } else if (map ->num_reg_defaults_raw) { ret = regcache_hw_init(map ); if (ret < 0 ) return ret; if (map ->cache_bypass) return 0 ; } if (!map ->max_register_is_set && map ->num_reg_defaults_raw) { map ->max_register = (map ->num_reg_defaults_raw - 1 ) * map ->reg_stride; map ->max_register_is_set = true ; } if (map ->cache_ops->init) { dev_dbg(map ->dev, "Initializing %s cache\n" , map ->cache_ops->name); map ->lock(map ->lock_arg); ret = map ->cache_ops->init(map ); map ->unlock(map ->lock_arg); if (ret) goto err_free; } return 0 ; err_free: kfree(map ->reg_defaults); if (map ->cache_free) kfree(map ->reg_defaults_raw); return ret; }
drivers/base/regmap/regmap-mmio.c regmap_mmio_read32le - 读取32位寄存器值 1 2 3 4 5 static unsigned int regmap_mmio_read32le (struct regmap_mmio_context *ctx, unsigned int reg) { return readl(ctx->regs + reg); }
regmap_mmio_write32le - 写入32位寄存器值 1 2 3 4 5 6 static void regmap_mmio_write32le (struct regmap_mmio_context *ctx, unsigned int reg, unsigned int val) { writel(val, ctx->regs + reg); }
regmap_mmio_gen_context - 生成寄存器映射上下文 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 static struct regmap_mmio_context *regmap_mmio_gen_context (struct device *dev, const char *clk_id, void __iomem *regs, const struct regmap_config *config) { struct regmap_mmio_context *ctx ; int min_stride; int ret; ret = regmap_mmio_regbits_check(config->reg_bits); if (ret) return ERR_PTR(ret); if (config->pad_bits) return ERR_PTR(-EINVAL); min_stride = regmap_mmio_get_min_stride(config->val_bits); if (min_stride < 0 ) return ERR_PTR(min_stride); if (config->reg_stride && config->reg_stride < min_stride) return ERR_PTR(-EINVAL); if (config->use_relaxed_mmio && config->io_port) return ERR_PTR(-EINVAL); ctx = kzalloc(sizeof (*ctx), GFP_KERNEL); if (!ctx) return ERR_PTR(-ENOMEM); ctx->regs = regs; ctx->val_bytes = config->val_bits / 8 ; ctx->clk = ERR_PTR(-ENODEV); switch (regmap_get_val_endian(dev, ®map_mmio, config)) { case REGMAP_ENDIAN_DEFAULT: case REGMAP_ENDIAN_LITTLE: #ifdef __LITTLE_ENDIAN case REGMAP_ENDIAN_NATIVE: #endif switch (config->val_bits) { case 8 : if (config->io_port) { ctx->reg_read = regmap_mmio_ioread8; ctx->reg_write = regmap_mmio_iowrite8; } else if (config->use_relaxed_mmio) { ctx->reg_read = regmap_mmio_read8_relaxed; ctx->reg_write = regmap_mmio_write8_relaxed; } else { ctx->reg_read = regmap_mmio_read8; ctx->reg_write = regmap_mmio_write8; } break ; case 16 : if (config->io_port) { ctx->reg_read = regmap_mmio_ioread16le; ctx->reg_write = regmap_mmio_iowrite16le; } else if (config->use_relaxed_mmio) { ctx->reg_read = regmap_mmio_read16le_relaxed; ctx->reg_write = regmap_mmio_write16le_relaxed; } else { ctx->reg_read = regmap_mmio_read16le; ctx->reg_write = regmap_mmio_write16le; } break ; case 32 : if (config->io_port) { ctx->reg_read = regmap_mmio_ioread32le; ctx->reg_write = regmap_mmio_iowrite32le; } else if (config->use_relaxed_mmio) { ctx->reg_read = regmap_mmio_read32le_relaxed; ctx->reg_write = regmap_mmio_write32le_relaxed; } else { ctx->reg_read = regmap_mmio_read32le; ctx->reg_write = regmap_mmio_write32le; } break ; default : ret = -EINVAL; goto err_free; } break ; case REGMAP_ENDIAN_BIG: #ifdef __BIG_ENDIAN case REGMAP_ENDIAN_NATIVE: #endif ctx->big_endian = true ; switch (config->val_bits) { case 8 : if (config->io_port) { ctx->reg_read = regmap_mmio_ioread8; ctx->reg_write = regmap_mmio_iowrite8; } else { ctx->reg_read = regmap_mmio_read8; ctx->reg_write = regmap_mmio_write8; } break ; case 16 : if (config->io_port) { ctx->reg_read = regmap_mmio_ioread16be; ctx->reg_write = regmap_mmio_iowrite16be; } else { ctx->reg_read = regmap_mmio_read16be; ctx->reg_write = regmap_mmio_write16be; } break ; case 32 : if (config->io_port) { ctx->reg_read = regmap_mmio_ioread32be; ctx->reg_write = regmap_mmio_iowrite32be; } else { ctx->reg_read = regmap_mmio_read32be; ctx->reg_write = regmap_mmio_write32be; } break ; default : ret = -EINVAL; goto err_free; } break ; default : ret = -EINVAL; goto err_free; } if (clk_id == NULL ) return ctx; ctx->clk = clk_get(dev, clk_id); if (IS_ERR(ctx->clk)) { ret = PTR_ERR(ctx->clk); goto err_free; } ret = clk_prepare(ctx->clk); if (ret < 0 ) { clk_put(ctx->clk); goto err_free; } return ctx; err_free: kfree(ctx); return ERR_PTR(ret); }
regmap_mmio_read - 读取寄存器值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 static int regmap_mmio_read (void *context, unsigned int reg, unsigned int *val) { struct regmap_mmio_context *ctx = int ret; if (!IS_ERR(ctx->clk)) { ret = clk_enable(ctx->clk); if (ret < 0 ) return ret; } *val = ctx->reg_read(ctx, reg); if (!IS_ERR(ctx->clk)) clk_disable(ctx->clk); return 0 ; }
regmap_mmio_write 写入寄存器值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 static int regmap_mmio_write (void *context, unsigned int reg, unsigned int val) { struct regmap_mmio_context *ctx = int ret; if (!IS_ERR(ctx->clk)) { ret = clk_enable(ctx->clk); if (ret < 0 ) return ret; } ctx->reg_write(ctx, reg, val); if (!IS_ERR(ctx->clk)) clk_disable(ctx->clk); return 0 ; }
regmap_mmio - MMIO 寄存器映射 1 2 3 4 5 6 7 8 9 static const struct regmap_bus regmap_mmio = .fast_io = true , .reg_write = regmap_mmio_write, .reg_read = regmap_mmio_read, .reg_noinc_write = regmap_mmio_noinc_write, .reg_noinc_read = regmap_mmio_noinc_read, .free_context = regmap_mmio_free_context, .val_format_endian_default = REGMAP_ENDIAN_LITTLE, };
regmap_lock_hwlock regmap_unlock_hwlock
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 static void regmap_lock_hwlock (void *__map) { struct regmap *map = hwspin_lock_timeout(map ->hwlock, UINT_MAX); } static void regmap_unlock_hwlock (void *__map) { struct regmap *map = hwspin_unlock(map ->hwlock); }
regmap_get_val_endian - 获取寄存器值的字节序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 enum regmap_endian regmap_get_val_endian (struct device *dev, const struct regmap_bus *bus, const struct regmap_config *config) { struct fwnode_handle *fwnode =NULL ; enum regmap_endian endian ; endian = config->val_format_endian; if (endian != REGMAP_ENDIAN_DEFAULT) return endian; if (fwnode_property_read_bool(fwnode, "big-endian" )) endian = REGMAP_ENDIAN_BIG; else if (fwnode_property_read_bool(fwnode, "little-endian" )) endian = REGMAP_ENDIAN_LITTLE; else if (fwnode_property_read_bool(fwnode, "native-endian" )) endian = REGMAP_ENDIAN_NATIVE; if (endian != REGMAP_ENDIAN_DEFAULT) return endian; if (bus && bus->val_format_endian_default) endian = bus->val_format_endian_default; if (endian != REGMAP_ENDIAN_DEFAULT) return endian; return REGMAP_ENDIAN_BIG; } EXPORT_SYMBOL_GPL(regmap_get_val_endian);
regmap_parse_32_native - 解析原生字节序的32位值 _regmap_range_lookup - 查找寄存器范围 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 static struct regmap_range_node *_regmap_range_lookup (struct regmap *map , unsigned int reg ) { struct rb_node *node =map ->range_tree.rb_node; while (node) { struct regmap_range_node *this = rb_entry(node, struct regmap_range_node, node); if (reg < this->range_min) node = node->rb_left; else if (reg > this->range_max) node = node->rb_right; else return this; } return NULL ; }
_regmap_bus_reg_read - 读取寄存器值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 static int _regmap_bus_reg_read(void *context, unsigned int reg, unsigned int *val) { struct regmap *map = struct regmap_range_node *range ; int ret; range = _regmap_range_lookup(map , reg); if (range) { ret = _regmap_select_page(map , ®, range, 1 ); if (ret != 0 ) return ret; } reg = regmap_reg_addr(map , reg); return map ->bus->reg_read(map ->bus_context, reg, val); }
_regmap_bus_reg_write - 写入寄存器值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 static int _regmap_bus_reg_write(void *context, unsigned int reg, unsigned int val) { struct regmap *map = struct regmap_range_node *range ; int ret; range = _regmap_range_lookup(map , reg); if (range) { ret = _regmap_select_page(map , ®, range, 1 ); if (ret != 0 ) return ret; } reg = regmap_reg_addr(map , reg); return map ->bus->reg_write(map ->bus_context, reg, val); }
__regmap_init - 初始化寄存器映射 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 struct regmap *__regmap_init (struct device *dev , const struct regmap_bus *bus , void *bus_context , const struct regmap_config *config , struct lock_class_key *lock_key , const char *lock_name ) { struct regmap *map ; int ret = -EINVAL; enum regmap_endian reg_endian , val_endian ; int i, j; if (!config) goto err; map = kzalloc(sizeof (*map ), GFP_KERNEL); if (map == NULL ) { ret = -ENOMEM; goto err; } ret = regmap_set_name(map , config); if (ret) goto err_map; ret = -EINVAL; if (config->disable_locking) { map ->lock = map ->unlock = regmap_lock_unlock_none; map ->can_sleep = config->can_sleep; regmap_debugfs_disable(map ); } else if (config->lock && config->unlock) { map ->lock = config->lock; map ->unlock = config->unlock; map ->lock_arg = config->lock_arg; map ->can_sleep = config->can_sleep; } else if (config->use_hwlock) { map ->hwlock = hwspin_lock_request_specific(config->hwlock_id); if (!map ->hwlock) { ret = -ENXIO; goto err_name; } switch (config->hwlock_mode) { case HWLOCK_IRQSTATE: map ->lock = regmap_lock_hwlock_irqsave; map ->unlock = regmap_unlock_hwlock_irqrestore; break ; case HWLOCK_IRQ: map ->lock = regmap_lock_hwlock_irq; map ->unlock = regmap_unlock_hwlock_irq; break ; default : map ->lock = regmap_lock_hwlock; map ->unlock = regmap_unlock_hwlock; break ; } map ->lock_arg = map ; } else { if ((bus && bus->fast_io) || config->fast_io) { if (config->use_raw_spinlock) { raw_spin_lock_init(&map ->raw_spinlock); map ->lock = regmap_lock_raw_spinlock; map ->unlock = regmap_unlock_raw_spinlock; lockdep_set_class_and_name(&map ->raw_spinlock, lock_key, lock_name); } else { spin_lock_init(&map ->spinlock); map ->lock = regmap_lock_spinlock; map ->unlock = regmap_unlock_spinlock; lockdep_set_class_and_name(&map ->spinlock, lock_key, lock_name); } } else { mutex_init(&map ->mutex); map ->lock = regmap_lock_mutex; map ->unlock = regmap_unlock_mutex; map ->can_sleep = true ; lockdep_set_class_and_name(&map ->mutex, lock_key, lock_name); } map ->lock_arg = map ; map ->lock_key = lock_key; } if ((bus && bus->fast_io) || config->fast_io) map ->alloc_flags = GFP_ATOMIC; else map ->alloc_flags = GFP_KERNEL; map ->reg_base = config->reg_base; map ->reg_shift = config->pad_bits % 8 ; map ->format.pad_bytes = config->pad_bits / 8 ; map ->format.reg_shift = config->reg_shift; map ->format.reg_bytes = BITS_TO_BYTES(config->reg_bits); map ->format.val_bytes = BITS_TO_BYTES(config->val_bits); map ->format.buf_size = BITS_TO_BYTES(config->reg_bits + config->val_bits + config->pad_bits); if (config->reg_stride) map ->reg_stride = config->reg_stride; else map ->reg_stride = 1 ; if (is_power_of_2(map ->reg_stride)) map ->reg_stride_order = ilog2(map ->reg_stride); else map ->reg_stride_order = -1 ; map ->use_single_read = config->use_single_read || !(config->read || (bus && bus->read)); map ->use_single_write = config->use_single_write || !(config->write || (bus && bus->write)); map ->can_multi_write = config->can_multi_write && (config->write || (bus && bus->write)); if (bus) { map ->max_raw_read = bus->max_raw_read; map ->max_raw_write = bus->max_raw_write; } else if (config->max_raw_read && config->max_raw_write) { map ->max_raw_read = config->max_raw_read; map ->max_raw_write = config->max_raw_write; } map ->dev = dev; map ->bus = bus; map ->bus_context = bus_context; map ->max_register = config->max_register; map ->max_register_is_set = map ->max_register ?: config->max_register_is_0; map ->wr_table = config->wr_table; map ->rd_table = config->rd_table; map ->volatile_table = config->volatile_table; map ->precious_table = config->precious_table; map ->wr_noinc_table = config->wr_noinc_table; map ->rd_noinc_table = config->rd_noinc_table; map ->writeable_reg = config->writeable_reg; map ->readable_reg = config->readable_reg; map ->volatile_reg = config->volatile_reg; map ->precious_reg = config->precious_reg; map ->writeable_noinc_reg = config->writeable_noinc_reg; map ->readable_noinc_reg = config->readable_noinc_reg; map ->cache_type = config->cache_type; spin_lock_init(&map ->async_lock); INIT_LIST_HEAD(&map ->async_list); INIT_LIST_HEAD(&map ->async_free); init_waitqueue_head(&map ->async_waitq); if (config->read_flag_mask || config->write_flag_mask || config->zero_flag_mask) { map ->read_flag_mask = config->read_flag_mask; map ->write_flag_mask = config->write_flag_mask; } else if (bus) { map ->read_flag_mask = bus->read_flag_mask; } if (config && config->read && config->write) { map ->reg_read = _regmap_bus_read; if (config->reg_update_bits) map ->reg_update_bits = config->reg_update_bits; map ->read = config->read; map ->write = config->write; reg_endian = REGMAP_ENDIAN_NATIVE; val_endian = REGMAP_ENDIAN_NATIVE; } else if (!bus) { map ->reg_read = config->reg_read; map ->reg_write = config->reg_write; map ->reg_update_bits = config->reg_update_bits; map ->defer_caching = false ; goto skip_format_initialization; } else if (!bus->read || !bus->write) { map ->reg_read = _regmap_bus_reg_read; map ->reg_write = _regmap_bus_reg_write; map ->reg_update_bits = bus->reg_update_bits; map ->defer_caching = false ; goto skip_format_initialization; } else { map ->reg_read = _regmap_bus_read; map ->reg_update_bits = bus->reg_update_bits; map ->read = bus->read; map ->write = bus->write; reg_endian = regmap_get_reg_endian(bus, config); val_endian = regmap_get_val_endian(dev, bus, config); } switch (config->reg_bits + map ->reg_shift) { case 2 : switch (config->val_bits) { case 6 : map ->format.format_write = regmap_format_2_6_write; break ; default : goto err_hwlock; } break ; case 4 : switch (config->val_bits) { case 12 : map ->format.format_write = regmap_format_4_12_write; break ; default : goto err_hwlock; } break ; case 7 : switch (config->val_bits) { case 9 : map ->format.format_write = regmap_format_7_9_write; break ; case 17 : map ->format.format_write = regmap_format_7_17_write; break ; default : goto err_hwlock; } break ; case 10 : switch (config->val_bits) { case 14 : map ->format.format_write = regmap_format_10_14_write; break ; default : goto err_hwlock; } break ; case 12 : switch (config->val_bits) { case 20 : map ->format.format_write = regmap_format_12_20_write; break ; default : goto err_hwlock; } break ; case 8 : map ->format.format_reg = regmap_format_8; break ; case 16 : switch (reg_endian) { case REGMAP_ENDIAN_BIG: map ->format.format_reg = regmap_format_16_be; break ; case REGMAP_ENDIAN_LITTLE: map ->format.format_reg = regmap_format_16_le; break ; case REGMAP_ENDIAN_NATIVE: map ->format.format_reg = regmap_format_16_native; break ; default : goto err_hwlock; } break ; case 24 : switch (reg_endian) { case REGMAP_ENDIAN_BIG: map ->format.format_reg = regmap_format_24_be; break ; default : goto err_hwlock; } break ; case 32 : switch (reg_endian) { case REGMAP_ENDIAN_BIG: map ->format.format_reg = regmap_format_32_be; break ; case REGMAP_ENDIAN_LITTLE: map ->format.format_reg = regmap_format_32_le; break ; case REGMAP_ENDIAN_NATIVE: map ->format.format_reg = regmap_format_32_native; break ; default : goto err_hwlock; } break ; default : goto err_hwlock; } if (val_endian == REGMAP_ENDIAN_NATIVE) map ->format.parse_inplace = regmap_parse_inplace_noop; switch (config->val_bits) { case 8 : map ->format.format_val = regmap_format_8; map ->format.parse_val = regmap_parse_8; map ->format.parse_inplace = regmap_parse_inplace_noop; break ; case 16 : switch (val_endian) { case REGMAP_ENDIAN_BIG: map ->format.format_val = regmap_format_16_be; map ->format.parse_val = regmap_parse_16_be; map ->format.parse_inplace = regmap_parse_16_be_inplace; break ; case REGMAP_ENDIAN_LITTLE: map ->format.format_val = regmap_format_16_le; map ->format.parse_val = regmap_parse_16_le; map ->format.parse_inplace = regmap_parse_16_le_inplace; break ; case REGMAP_ENDIAN_NATIVE: map ->format.format_val = regmap_format_16_native; map ->format.parse_val = regmap_parse_16_native; break ; default : goto err_hwlock; } break ; case 24 : switch (val_endian) { case REGMAP_ENDIAN_BIG: map ->format.format_val = regmap_format_24_be; map ->format.parse_val = regmap_parse_24_be; break ; default : goto err_hwlock; } break ; case 32 : switch (val_endian) { case REGMAP_ENDIAN_BIG: map ->format.format_val = regmap_format_32_be; map ->format.parse_val = regmap_parse_32_be; map ->format.parse_inplace = regmap_parse_32_be_inplace; break ; case REGMAP_ENDIAN_LITTLE: map ->format.format_val = regmap_format_32_le; map ->format.parse_val = regmap_parse_32_le; map ->format.parse_inplace = regmap_parse_32_le_inplace; break ; case REGMAP_ENDIAN_NATIVE: map ->format.format_val = regmap_format_32_native; map ->format.parse_val = regmap_parse_32_native; break ; default : goto err_hwlock; } break ; } if (map ->format.format_write) { if ((reg_endian != REGMAP_ENDIAN_BIG) || (val_endian != REGMAP_ENDIAN_BIG)) goto err_hwlock; map ->use_single_write = true ; } if (!map ->format.format_write && !(map ->format.format_reg && map ->format.format_val)) goto err_hwlock; map ->work_buf = kzalloc(map ->format.buf_size, GFP_KERNEL); if (map ->work_buf == NULL ) { ret = -ENOMEM; goto err_hwlock; } if (map ->format.format_write) { map ->defer_caching = false ; map ->reg_write = _regmap_bus_formatted_write; } else if (map ->format.format_val) { map ->defer_caching = true ; map ->reg_write = _regmap_bus_raw_write; } skip_format_initialization: map ->range_tree = RB_ROOT; for (i = 0 ; i < config->num_ranges; i++) { const struct regmap_range_cfg *range_cfg = struct regmap_range_node *new ; if (range_cfg->range_max < range_cfg->range_min) { dev_err(map ->dev, "Invalid range %d: %u < %u\n" , i, range_cfg->range_max, range_cfg->range_min); goto err_range; } if (range_cfg->range_max > map ->max_register) { dev_err(map ->dev, "Invalid range %d: %u > %u\n" , i, range_cfg->range_max, map ->max_register); goto err_range; } if (range_cfg->selector_reg > map ->max_register) { dev_err(map ->dev, "Invalid range %d: selector out of map\n" , i); goto err_range; } if (range_cfg->window_len == 0 ) { dev_err(map ->dev, "Invalid range %d: window_len 0\n" , i); goto err_range; } for (j = 0 ; j < config->num_ranges; j++) { unsigned int sel_reg = config->ranges[j].selector_reg; unsigned int win_min = config->ranges[j].window_start; unsigned int win_max = win_min + config->ranges[j].window_len - 1 ; if (j == i) continue ; if (range_cfg->range_min <= sel_reg && sel_reg <= range_cfg->range_max) { dev_err(map ->dev, "Range %d: selector for %d in window\n" , i, j); goto err_range; } if (!(win_max < range_cfg->range_min || win_min > range_cfg->range_max)) { dev_err(map ->dev, "Range %d: window for %d in window\n" , i, j); goto err_range; } } new = kzalloc(sizeof (*new), GFP_KERNEL); if (new == NULL ) { ret = -ENOMEM; goto err_range; } new->map = map ; new->name = range_cfg->name; new->range_min = range_cfg->range_min; new->range_max = range_cfg->range_max; new->selector_reg = range_cfg->selector_reg; new->selector_mask = range_cfg->selector_mask; new->selector_shift = range_cfg->selector_shift; new->window_start = range_cfg->window_start; new->window_len = range_cfg->window_len; if (!_regmap_range_add(map , new)) { dev_err(map ->dev, "Failed to add range %d\n" , i); kfree(new); goto err_range; } if (map ->selector_work_buf == NULL ) { map ->selector_work_buf = kzalloc(map ->format.buf_size, GFP_KERNEL); if (map ->selector_work_buf == NULL ) { ret = -ENOMEM; goto err_range; } } } ret = regcache_init(map , config); if (ret != 0 ) goto err_range; if (dev) { ret = regmap_attach_dev(dev, map , config); if (ret != 0 ) goto err_regcache; } else { regmap_debugfs_init(map ); } return map ; err_regcache: regcache_exit(map ); err_range: regmap_range_exit(map ); kfree(map ->work_buf); err_hwlock: if (map ->hwlock) hwspin_lock_free(map ->hwlock); err_name: kfree_const(map ->name); err_map: kfree(map ); err: return ERR_PTR(ret); } EXPORT_SYMBOL_GPL(__regmap_init);
__regmap_init_mmio_clk - 使用寄存器时钟初始化寄存器映射 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 struct regmap *__regmap_init_mmio_clk (struct device *dev , const char *clk_id , void __iomem *regs , const struct regmap_config *config , struct lock_class_key *lock_key , const char *lock_name ) { struct regmap_mmio_context *ctx ; ctx = regmap_mmio_gen_context(dev, clk_id, regs, config); if (IS_ERR(ctx)) return ERR_CAST(ctx); return __regmap_init(dev, ®map_mmio, ctx, config, lock_key, lock_name); } EXPORT_SYMBOL_GPL(__regmap_init_mmio_clk);
regmap_mmio_attach_clk - 附加时钟到寄存器映射 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 int regmap_mmio_attach_clk (struct regmap *map , struct clk *clk) { struct regmap_mmio_context *ctx =map ->bus_context; ctx->clk = clk; ctx->attached_clk = true ; return clk_prepare(ctx->clk); } EXPORT_SYMBOL_GPL(regmap_mmio_attach_clk);
drivers/base/regmap/regmap.c Regmap 范围表检查系列函数 这一组函数是Linux内核Regmap子系统的底层工具, 它们共同实现了一个强大而灵活的寄存器地址访问控制机制。其核心原理是通过静态定义的”范围表”(range tables), 以”黑名单/白名单”的逻辑, 来判断一个给定的寄存器地址是否落在驱动程序所声明的有效、可访问的地址区间内 。这使得Regmap框架能够安全地处理具有非连续、复杂地址布局的硬件外设, 是保证寄存器访问安全性和正确性的基础。
regmap_reg_in_range: 检查寄存器是否在单个范围内 这是一个最基础的内联辅助函数, 用于判断一个寄存器地址是否落在一个连续的地址区间内。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 static inline bool regmap_reg_in_range (unsigned int reg, const struct regmap_range *range) { return reg >= range->range_min && reg <= range->range_max; }
regmap_reg_in_ranges: 检查寄存器是否在一系列范围中 此函数将单个范围的检查扩展为对一个范围数组的检查。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 bool regmap_reg_in_ranges (unsigned int reg, const struct regmap_range *ranges, unsigned int nranges) { const struct regmap_range *r ; int i; for (i = 0 , r = ranges; i < nranges; i++, r++) if (regmap_reg_in_range(reg, r)) return true ; return false ; } EXPORT_SYMBOL_GPL(regmap_reg_in_ranges);
regmap_check_range_table: 使用黑/白名单表检查寄存器 这是该系列函数的核心, 它实现了一个完整的、具有优先级的访问控制逻辑。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 bool regmap_check_range_table (struct regmap *map , unsigned int reg, const struct regmap_access_table *table) { if (regmap_reg_in_ranges(reg, table->no_ranges, table->n_no_ranges)) return false ; if (!table->n_yes_ranges) return true ; return regmap_reg_in_ranges(reg, table->yes_ranges, table->n_yes_ranges); } EXPORT_SYMBOL_GPL(regmap_check_range_table);
Regmap 可访问性与易失性检查函数 regmap_readable: 检查寄存器是否可读 此函数的作用是在执行读操作之前, 检查一个给定的寄存器地址reg是否可以被安全地读取。这是防止因读取只写寄存器或访问不存在的”地址空洞”而导致总线错误或系统崩溃的关键保护措施。
其原理是一个拥有否决权的优先级列表 。它会按顺序进行一系列检查, 任何一个检查结果为”否”, 都会立即判定该寄存器不可读。
工作流程:
基础能力 : 首先检查regmap实例是否配置了底层的读函数(map->reg_read)。如果连基础的读能力都没有, 任何寄存器都不可读。边界检查 : 如果驱动程序在配置regmap时设定了最大寄存器地址(max_register), 则检查目标地址reg是否越界。格式检查 : 检查regmap是否被配置为特殊的只写格式(format.format_write)。驱动回调 (最高优先级) : 检查驱动是否提供了一个自定义的readable_reg回调函数。如果提供了, Regmap就将判断的责任完全委托给驱动自己的逻辑。范围表查询 : 如果没有回调函数, 则检查驱动是否提供了一个静态的可读范围表(rd_table)。它会使用这个表来判断reg是否落在一个定义好的可读区间内。默认许可 : 如果以上所有具有否决权的检查都通过了, Regmap就认为该寄存器是可读的, 返回true。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 bool regmap_readable (struct regmap *map , unsigned int reg) { if (!map ->reg_read) return false ; if (map ->max_register_is_set && reg > map ->max_register) return false ; if (map ->format.format_write) return false ; if (map ->readable_reg) return map ->readable_reg(map ->dev, reg); if (map ->rd_table) return regmap_check_range_table(map , reg, map ->rd_table); return true ; }
regmap_volatile: 检查寄存器是否易失 此函数的作用是判断一个寄存器reg是否是”易失的”(volatile)。一个易失的寄存器, 其值可能在没有软件写入的情况下自行改变(例如, 一个包含硬件状态的STATUS寄存器)。这个信息对于_regmap_update_bits函数选择正确的、安全的更新策略(是使用总线级的原子更新还是软件的”读-改-写”)至关重要。
其原理与regmap_readable类似, 也是一个优先级列表, 但其默认行为取决于regmap是否启用了缓存 。
工作流程:
可读性前提 : 一个不可读的寄存器, 从”读-改-写”的角度看没有易失性的概念, 因此直接返回false。驱动回调 (最高优先级) : 检查并调用驱动提供的volatile_reg回调函数。范围表查询 : 如果没有回调, 则使用volatile_table易失范围表进行查询。缓存决定默认行为 (关键逻辑) :
如果regmap启用了缓存 (map->cache_ops有效), 这意味着Regmap在内存中维护了寄存器值的副本。缓存机制的根本假设是寄存器值是稳定的(非易失的), 否则缓存就会失效。因此, 默认行为是返回false(非易失) 。如果regmap没有启用缓存 , 框架会采取最保守、最安全的策略, 必须假设任何寄存器都可能在任何时候被硬件改变。因此, 默认行为是返回true(易失) 。
在STM32H750上, 大部分外设驱动(如GPIO, pinctrl)的regmap都不启用缓存 , 因为寄存器的值与物理世界或硬件状态紧密相关。因此, 对于这些驱动, regmap_volatile通常会默认返回true。
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_regmap_update_bits: Regmap的位更新操作 此函数是Linux内核Regmap子系统的核心内部函数之一 。Regmap是一个通用的、与总线无关的硬件寄存器访问抽象层。此函数的特定作用是安全且高效地修改一个硬件寄存器中的一个或多个位(bitfield), 而不影响该寄存器中的其他位 。这是设备驱动中最频繁的操作之一。
原理与工作流程:
快路径 (Fast Path / 总线级更新) :
首先, 函数会检查底层总线驱动(如I2C, SPI)是否提供了一个硬件加速的、原子的reg_update_bits操作。
同时, 它会通过regmap_volatile检查目标寄存器是否是易失的(即其值可能被硬件自行改变, 简单的读-改-写序列可能不安全)。
如果这两个条件都满足, 函数会优先使用这个快路径。它直接调用总线驱动提供的函数, 将操作委托给硬件或总线控制器来完成, 这通常比软件序列更快、更安全。
慢路径 (Slow Path / 软件实现的读-改-写) :
如果快路径不可用(这是绝大多数内存映射IO设备的情况, 包括STM32), 函数会执行经典的软件序列:读(Read) : 调用_regmap_read读取寄存器的当前完整值。改(Modify) : 在内存中对读取到的值进行位操作:
tmp = orig & ~mask; : 使用mask的反码, 将需要修改的位清零, 其他位保持不变。tmp |= val & mask; : 将val中对应mask位的值设置到tmp中。写(Write) : 在执行写操作之前, 进行一次至关重要的优化检查 。只有在新计算出的值tmp与原始值orig不同 , 或者被强制要求写入时, 才会真正调用_regmap_write将新值写回寄存器。这个检查避免了在值未改变时产生不必要的总线写操作 , 这对于I2C等较慢的总线能显著提升性能, 同时也能减少对硬件的不必要扰动。
在STM32H750上的应用: regmap来访问控制寄存器。
执行路径 : 对于STM32, 其内部总线(AHB/APB)没有硬件级的reg_update_bits操作, 因此_regmap_update_bits总是会走”慢路径” , 即软件实现的读-改-写。原子性 : 在STM32H750这样的单核抢占式系统上, 虽然不存在多核并行执行的问题, 但一个任务在执行读-改-写序列的中间过程时, 仍然可能被一个更高优先级的任务或中断处理程序抢占。Regmap框架通过其内部的锁(map->lock)来保护这个序列的执行, 确保了从_regmap_read到_regmap_write的整个过程对于其他使用同一个regmap实例的任务来说是原子的 , 从而避免了数据竞争。应用实例 : 当stm32_pinctrl驱动需要改变PA5引脚的复用功能时, 它需要修改GPIOA->AFR[0]寄存器中对应的4个位, 而不影响该寄存器中用于控制其他引脚的位。此时, 它调用的regmap_update_bits()最终就会执行到此函数, 安全、正确地完成这一操作。
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Regmap: 安全的寄存器位域读写操作 这一组函数是Linux内核regmap子系统的核心组成部分, 专门用于执行安全、原子、且与总线无关的**”读-修改-写” (Read-Modify-Write, RMW)操作。其根本原理是 将对硬件寄存器中特定位域(bit-field)的修改, 抽象成一个与硬件无关的、受锁保护的原子操作, 从而彻底避免在并发环境下的竞态条件**。
这个功能在驱动开发中至关重要。一个硬件寄存器中常常包含多个控制不同功能的位域。如果两个内核线程(或一个线程和一个中断处理程序)试图同时修改同一个寄存器中的不同位域, 若不加保护地执行”读-修改-写”操作, 后一个写操作就会覆盖掉前一个写操作的结果, 导致设备行为异常。regmap框架通过在其内部封装锁机制, 完美地解决了这个问题。
函数的调用层次如下:
驱动程序最常调用的是regmap_field_write。
regmap_field_write是一个简化的封装, 它调用了功能更全的regmap_field_update_bits_base。regmap_field_update_bits_base负责将”位域相关”的操作转换为”寄存器相关”的操作, 并调用最终的执行者regmap_update_bits_base。regmap_update_bits_base负责加锁, 并调用更底层的函数来执行实际的RMW周期。
在STM32H750这样的单核系统中, 即使没有多核并发, 这种锁保护依然是绝对必需 的。因为Linux内核可能是抢占式的(CONFIG_PREEMPT), 一个正在执行RMW操作的低优先级任务, 可能会在其”读”和”写”的中间被一个更高优先级的任务抢占; 或者更常见地, 被一个中断处理程序(ISR)打断, 而这个ISR可能恰好也要修改同一个寄存器。regmap的锁机制可以有效地防止这两种情况下的数据损坏。
regmap_field_write: (API) 写入一个寄存器位域 这是一个高层、便捷的API, 用于将一个值完整地写入 到一个预先定义好的regmap_field中。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 static inline int regmap_field_write (struct regmap_field *field, unsigned int val) { return regmap_field_update_bits_base(field, ~0 , val, NULL , false , false ); }
regmap_field_update_bits_base: (核心) 更新一个寄存器位域中的指定位 这是一个更底层的核心函数, 用于根据mask来更新field中的特定位。
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regmap_update_bits_base: (基础) 对整个寄存器执行RMW 这是regmap RMW操作的最底层函数, 负责加锁和分发。
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drivers/base/map.c kobj_map_init 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 struct kobj_map *kobj_map_init (kobj_probe_t *base_probe, struct mutex *lock) { struct kobj_map *p =sizeof (struct kobj_map), GFP_KERNEL); struct probe *base =sizeof (*base), GFP_KERNEL); int i; if ((p == NULL ) || (base == NULL )) { kfree(p); kfree(base); return NULL ; } base->dev = 1 ; base->range = ~0 ; base->get = base_probe; for (i = 0 ; i < 255 ; i++) p->probes[i] = base; p->lock = lock; return p; }
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