从硬件到内核:Linux Regulator子系统揭秘

Regulator（稳压器）用于为SoC内部或外部模块提供稳定的电压或电流。

regulator子系统是Linux内核为板级/SoC多路可控电源设计的统一电源管理框架。它的主要作用是：

从整体架构来看，Regulator子系统主要由以下四个部分组成：

在Regulator子系统中，Machine层负责对板级电源硬件连接关系进行静态描述。

主要作用是表明：系统中有哪些regulator，它们之间如何级联，以及每一路电源在物理和安全层面的约束条件。

在内核中，这些配置大多由Device Tree（DTS）提供，本质上仍然会被转换为regulator_init_data及其相关结构。

       1）Regulator的级联关系    

在实际硬件中，regulator往往构成电源链路：

这些关系在 Machine 层明确后，Regulator Core可以自动完成：

       2）Regulator的物理与策略约束    

通过struct regulation_constraints，Machine层对regulator的使用行为进行限制，主要包括：

Regulator Driver指的是具体regulator设备的驱动，它直接对接PMIC或稳压芯片，是Regulator子系统中唯一接触硬件寄存器的部分。

一个典型的regulator driver主要包含以下内容：

       1）struct regulator_desc——静态描述    

struct regulator_desc 用于描述 regulator的静态属性，包括：

       2）struct regulator_config ——运行期配置    

struct regulator_config用于描述regulator的运行期配置，其特点是：

主要包含：

       3）Regulator注册流程    

Regulator Driver通过以下接口向Regulator Core注册：

注册时需要同时传入：

Regulator Core 会据此分配并初始化一个：

Regulator Consumer是使用regulator的一方，通常是各类设备驱动（CPU、GPU、外设等）。

Consumer 侧通过 struct regulator 抽象 regulator 设备，并通过统一接口进行操作，常见接口包括：

Consumer完全不关心底层硬件实现，所有请求都会交由Regulator Core统一处理。

Regulator Core是Regulator子系统的核心，负责：

同时，Regulator Core还会通过sysfs向用户空间暴露regulator状态和控制接口，便于调试和管理。

初始化过程主要发生在系统启动阶段：

当Consumer需要调整电压时，流程如下：