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Reset

介绍 K3 平台复位系统的组成、驱动实现、设备树配置方式、使用方法以及常用调试方法。

模块介绍​

Reset 系统负责给 SoC 内部各个模块提供复位控制功能，让模块能够恢复到已知状态，确保模块能够正确初始化。

功能介绍​

复位框架​

Linux 提供了一个复位管理框架 Reset Controller Framework，为设备驱动提供统一的复位操作接口，使设备驱动不必关心复位硬件实现的具体细节。

Reset Controller Framework 包括以下核心组成部分：

  • reset provider：即 reset controller，负责提供系统所需的各种复位信号。

  • reset consumer：即使用复位的设备驱动，通过 Reset Controller Framework 提供的通用 API 获取和控制复位信号。

  • reset framework：Reset Controller Framework 的核心部分，向 reset consumers 提供操作 reset 的通用 API；实现复位管理的核心逻辑，将与硬件相关的 reset 控制逻辑封装成操作函数集，交由 reset provider 实现。

  • device tree：Reset Controller Framework 允许在设备树中声明可用的复位信号与设备的关联。设备树中的 resets 属性通过 "provider + ID" 指定了设备使用哪个复位资源，reset-names 属性为这些复位资源提供了一个易于理解的名称，设备驱动通过这些名称获取对应的复位资源并进行控制和管理。

复位功能​

复位系统的主要功能包括：

  • Assert（复位）：将模块置于复位状态，模块停止工作
  • Deassert（释放复位）：将模块从复位状态释放，允许模块正常工作
  • Reset（完整复位）：先 assert 再 deassert，完成一次完整的复位操作
  • Status（状态查询）：查询模块是否处于复位状态

K3 复位体系​

K3 平台的复位体系与时钟体系紧密结合，按地址域拆成多个 reset provider，与 clock provider 对应。

reset provider 节点地址典型用途
syscon_mpmu0xd4050000MPMU 相关基础复位
syscon_apmu0xd4282800APMU 域复位，如 QSPI、SDH、USB、CPU 等
syscon_apbc0xd4015000APB 外设复位，如 UART/PWM/I2C/SPI/RTC
syscon_apbc20xf0610000安全域APB外设复位
syscon_dciu0xd8440000DCIU 相关控制
syscon_rcpu_sysctrl0xc0880000R-domain 系统控制相关复位
syscon_rcpu_uartctrl0xc0881f00R-domain UART
syscon_rcpu_i2sctrl0xc0882000R-domain I2S
syscon_rcpu_spictrl0xc0885f00R-domain SPI
syscon_rcpu_i2cctrl0xc0886f00R-domain I2C
syscon_rpmu0xc088c000R-domain PMU
syscon_rcpu_pwmctrl0xc088d000R-domain PWM

所以 K3 DTS 里常见的复位引用形式是：

resets = <&syscon_apbc RESET_APBC_CAN0>;

这表示：

  • Reset Provider 是 syscon_apbc
  • Reset ID 是 RESET_APBC_CAN0

需要根据实际的驱动实现来确定对应的 Reset provider 和 Reset ID。

复位与时钟​

复位需要与时钟配合使用才能正确初始化硬件模块。K3 的典型操作流程如下：

模块初始化流程

  1. 释放复位 (reset_control_deassert)
  2. 使能时钟 (clk_prepare_enable)
  3. 配置工作时钟频率 (clk_set_rate)
  4. 配置模块寄存器
  5. 模块开始工作

模块关闭流程

当模块进入休眠或关闭时，按相反顺序操作：

  1. 停止模块工作
  2. 关闭时钟 (clk_disable_unprepare)
  3. 复位模块 (reset_control_assert)

源码结构介绍​

源码位置​

K3 复位相关代码主要位于：

linux-6.18/
|-- drivers/reset/
|   `-- reset-spacemit.c          # K3 复位控制器驱动
|-- include/dt-bindings/clock/
|   `-- spacemit,k3-syscon.h      # K3 Reset 和 Clock ID 定义
|-- include/soc/spacemit
|   `-- k3-syscon.h               # K3 Reset 和 Clock 寄存器定义
`-- arch/riscv/boot/dts/spacemit/
    |-- k3.dtsi
    |-- k3-rdomain.dtsi
    `-- k3*.dts

SpacemiT K3 Reset 驱动实现了标准的 Reset Controller Framework 接口功能：

  • reset_control_assert()：将复位信号置为有效状态（复位模块）
  • reset_control_deassert()：将复位信号置为无效状态（释放复位）

配置介绍​

CONFIG 配置​

  • CONFIG_RESET_CONTROLLER：Reset Controller Framework 支持，为系统提供 Reset 框架基础
-> Device Drivers│
  │       -> Reset Controller Support (RESET_CONTROLLER [=y])│
  • CONFIG_SPACEMIT_RESET：SpacemiT Reset 驱动支持，提供具体的 Reset 控制器实现
-> Device Drivers│
  │       -> Reset Controller Support (RESET_CONTROLLER [=y])│
  │              -> SpacemiT SoC reset controller (SPACEMIT_RESET [=y])│

DTS 配置​

K3 复位控制器按不同地址域分成了多个 reset controller，每个 reset controller 负责管理一个地址域内的复位信号，reset controller 节点在 k3.dtsi 中定义，这些节点同时也是 clock controller，DTS 配置如下：

/ {
        soc: soc {
                ...
                syscon_mpmu: system-controller@d4050000 {
                        compatible = "spacemit,k3-syscon-mpmu";
                        reg = <0x0 0xd4050000 0x0 0x10000>;
                        clocks = <&osc_32k>, <&vctcxo_1m>, <&vctcxo_3m>,
                                 <&vctcxo_24m>, <&reserved_clk>, <&external_clk>;
                        clock-names = "osc_32k", "vctcxo_1m", "vctcxo_3m", "vctcxo_24m",
                                      "reserved_clk", "external_clk";
                        #clock-cells = <1>;
                        #reset-cells = <1>;
                };

                syscon_apmu: system-controller@d4282800 {
                        compatible = "spacemit,k3-syscon-apmu";
                        reg = <0x0 0xd4282800 0x0 0x400>;
                        clocks = <&osc_32k>, <&vctcxo_1m>, <&vctcxo_3m>, <&vctcxo_24m>,
                                 <&reserved_clk>, <&external_clk>;
                        clock-names = "osc_32k", "vctcxo_1m", "vctcxo_3m", "vctcxo_24m",
                                      "reserved_clk", "external_clk";
                        #clock-cells = <1>;
                        #power-domain-cells = <1>;
                        #reset-cells = <1>;
                };

                syscon_apbc: system-controller@d4015000 {
                        compatible = "spacemit,k3-syscon-apbc";
                        reg = <0x0 0xd4015000 0x0 0x1000>;
                        clocks = <&osc_32k>, <&vctcxo_1m>, <&vctcxo_3m>, <&vctcxo_24m>,
                                 <&reserved_clk>, <&external_clk>;
                        clock-names = "osc_32k", "vctcxo_1m", "vctcxo_3m", "vctcxo_24m",
                                      "reserved_clk", "external_clk";
                        #clock-cells = <1>;
                        #reset-cells = <1>;
                };

                syscon_apbc2: system-controller@f0610000 {
                        compatible = "spacemit,k3-syscon-apbc2";
                        reg = <0x0 0xf0610000 0x0 0x2000>;
                        clocks = <&osc_32k>, <&vctcxo_1m>, <&vctcxo_3m>, <&vctcxo_24m>,
                                 <&reserved_clk>, <&external_clk>;
                        clock-names = "osc_32k", "vctcxo_1m", "vctcxo_3m", "vctcxo_24m",
                                      "reserved_clk", "external_clk";
                        #clock-cells = <1>;
                        #reset-cells = <1>;
                };

                syscon_dciu: system-controller@d8440000 {
                        compatible = "spacemit,k3-syscon-dciu";
                        reg = <0x0 0xd8440000 0x0 0xc000>;
                        #clock-cells = <1>;
                        #reset-cells = <1>;
                };

                syscon_rcpu_sysctrl: system-controller@c0880000 {
                        compatible = "spacemit,k3-syscon-rcpu-sysctrl";
                        reg = <0x0 0xc0880000 0x0 0x1000>;
                        clocks = <&vctcxo_24m>, <&external_clk>;
                        clock-names = "vctcxo_24m", "external_clk";
                        #clock-cells = <1>;
                        #reset-cells = <1>;
                };

                syscon_rcpu_uartctrl: system-controller@c0881f00 {
                        compatible = "spacemit,k3-syscon-rcpu-uartctrl";
                        reg = <0x0 0xc0881f00 0x0 0x100>;
                        #clock-cells = <1>;
                        #reset-cells = <1>;
                };

                syscon_rcpu_i2sctrl: system-controller@c0882000 {
                        compatible = "spacemit,k3-syscon-rcpu-i2sctrl";
                        reg = <0x0 0xc0882000 0x0 0x1000>;
                        #clock-cells = <1>;
                        #reset-cells = <1>;
                };

                syscon_rcpu_spictrl: system-controller@c0885f00 {
                        compatible = "spacemit,k3-syscon-rcpu-spictrl";
                        reg = <0x0 0xc0885f00 0x0 0x100>;
                        #clock-cells = <1>;
                        #reset-cells = <1>;
                };

                syscon_rcpu_i2cctrl: system-controller@c0886f00 {
                        compatible = "spacemit,k3-syscon-rcpu-i2cctrl";
                        reg = <0x0 0xc0886f00 0x0 0x100>;
                        #clock-cells = <1>;
                        #reset-cells = <1>;
                };

                syscon_rpmu: system-controller@c088c000 {
                        compatible = "spacemit,k3-syscon-rpmu";
                        reg = <0x0 0xc088c000 0x0 0x800>;
                        #clock-cells = <1>;
                        #reset-cells = <1>;
                };

                syscon_rcpu_pwmctrl: system-controller@c088d000 {
                        compatible = "spacemit,k3-syscon-rcpu-pwmctrl";
                        reg = <0x0 0xc088d000 0x0 0x100>;
                        #clock-cells = <1>;
                        #reset-cells = <1>;
                };
                ...
        };
};

这些节点通过 #reset-cells = <1> 属性声明自己为 Reset Provider。各个设备节点通过 resets 和 reset-names 属性引用对应的 Reset 资源。

API 介绍​

Reset Controller Framework 为设备驱动提供了统一的 Reset 操作接口，可在 include/linux/reset.h 中查看，以下是一些常用接口：

  • get：获取 Reset 句柄
/**
 * devm_reset_control_get - get reset control
 * @dev: device
 * @id: reset name
 * Returns a reset control or IS_ERR() condition containing errno.
 */
struct reset_control *devm_reset_control_get(struct device *dev, const char *id);

/**
 * of_reset_control_get_by_name - get reset control by name
 * @node: device
 * @name: reset name
 * Returns a reset control or IS_ERR() condition containing errno.
 */
struct reset_control *of_reset_control_get_by_name(struct device_node *node,
                                                   const char *name);

上述接口，第 2 个参数缺省时，默认返回 DTS resets 列表中的第 1 个时钟。

  • put：释放 Reset 句柄
/**
 * reset_control_put - release a reset control
 * @rstc: reset control
 */
void reset_control_put(struct reset_control *rstc);
  • assert：复位
/**
 * reset_control_assert - asserts the reset line
 * @rstc: reset control
 * Returns 0 on success or negative errno on failure.
 */
int reset_control_assert(struct reset_control *rstc);
  • deassert：释放复位
/**
 * reset_control_deassert - deasserts the reset line
 * @rstc: reset control
 * Returns 0 on success or negative errno on failure.
 */
int reset_control_deassert(struct reset_control *rstc);
  • reset：先复位再释放复位
/**
 * reset_control_reset - perform a complete reset of the device
 * @rstc: reset control
 * Returns 0 on success or negative errno on failure.
 * This function will assert, then deassert the reset line.
 */
int reset_control_reset(struct reset_control *rstc);

使用介绍​

主要以 Provider 和 Consumer 两个角色角度来介绍。

Provider​

K3 Reset Provider 在 k3.dtsi 里已经定义好，板级 DTS 一般不需要配置 Provider，这部分一般没有什么工作。

Consumer​

Reset Consumer 一般需要完成以下工作：

  • 找到正确的 Reset Provider 和 Reset ID，在 DTS 节点中配置 resets；
  • 在 DTS 节点中配置 reset-names：
    • 不同设备的 reset-names 会有区别，具体看 reset 的用途，也可以根据实际的情况自定义，主要是设备驱动获取 Reset 句柄时需要使用，常见的取值有 reset、rst、sys_rst等；
  • 设备驱动中通过接口获取 Reset 句柄，并进行 Reset 相关的操作。

大多数 K3 外设 DTS 节点 Reset 配置的写法都类似：

xxx: device@addr {
	resets = <&ResetProvider RESET_ID>;
	status = "disabled";
};

Reset Provider 和 Reset ID 可以通过 ID 的前缀来对应，具体对应关系如下：

Reset ID 前缀前缀对应的 Provider 节点
RESET_MPMU_syscon_mpmu
RESET_APMU_syscon_apmu
RESET_APBC_syscon_apbc
RESET_APBC2_syscon_apbc2
RESET_DCIU_syscon_dciu
RESET_RCPU_SYSCTRL_syscon_rcpu_sysctrl
RESET_RCPU_UARTCTRL_syscon_rcpu_uartctrl
RESET_RCPU_I2SCTRL_syscon_rcpu_i2sctrl
RESET_RCPU_SPICTRL_syscon_rcpu_spictrl
RESET_RCPU_I2CCTRL_syscon_rcpu_i2cctrl
RESET_RPMU_syscon_rpmu
RESET_RCPU_PWMCTRL_syscon_rcpu_pwmctrl

使用示例​

模块如要使用 Reset 功能，需要在 DTS 中配置 resets 和 reset-names 属性，然后在驱动中通过 Reset Controller Framework API 进行 Reset 相关的操作。

  • 配置 DTS 在 include/dt-bindings/clock/spacemit,k3-syscon.h 找到对应的Reset ID，配置到模块 DTS 中。 以can0为例：can0 的 Reset ID 只有一个：RESET_APBC_CAN0，前缀 RESET_APBC_ 对应 Provider 为 syscon_apbc，所以其 DTS 配置如下：
    flexcan0: fdcan@d4028000 {
        compatible = "spacemit,k1-flexcan";
        reg = <0x0 0xd4028000 0x0 0x4000>;
        interrupts = <161 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
        interrupt-parent = <&saplic>;
        fsl,clk-source = <0>;
        clocks = <&syscon_apbc CLK_APBC_CAN0>,<&syscon_apbc CLK_APBC_CAN0_BUS>;
        clock-names = "per","ipg";
        resets = <&syscon_apbc RESET_APBC_CAN0>;
        reset-names = "reset";
        status = "disabled";
    };
  • 加头文件和 reset_control 结构体 在驱动代码中添加头文件和结构体定义：
#include <linux/reset.h>
struct flexcan_priv {
        struct reset_control *reset;
};
  • 获取复位句柄 通过 devm_reset_control_get_optional 获取复位句柄
reset = devm_reset_control_get_optional(&pdev->dev, "reset");
        if(IS_ERR(reset)) {
                dev_err(&pdev->dev, "flexcan get reset failed\n");
                return PTR_ERR(reset);
        }
  • 释放复位 通过 reset_control_deassert 释放复位
        if (priv->reset) {
                err = reset_control_deassert(priv->reset);
                if (err && priv->clk_ipg && priv->clk_per) {
                        clk_disable_unprepare(priv->clk_per);
                        clk_disable_unprepare(priv->clk_ipg);
                }
        }
  • 复位 通过 reset_control_assert 复位模块
        if (priv->reset)
                reset_control_assert(priv->reset);

FAQ​

1.模块不工作，应该如何排查复位相关问题？​

  • DTS 配置是否正确：resets 是否配置，Provider 和 ID 是否正确；reset-names 是否与驱动匹配；
  • Provider 节点是否有 #reset-cells = <1> 属性；
  • 驱动里实际 devm_reset_control_get() 请求的名字是什么，是否有报错，例如 failed to get reset failed to deassert reset；
  • 驱动是否正确释放复位（deassert）；
  • 复位和时钟的顺序是否正确；
  • 是否还有其他依赖没满足，比如 clock / pinctrl / power-domain / regulator 等；

2.为什么有些模块挂 syscon_apbc，有些挂 syscon_apmu？​

因为它们处于不同时钟/电源/总线域。通常来说：

  • 低速 APB 外设更多挂在 syscon_apbc；
  • 高速或更复杂模块更多挂在 syscon_apmu；
  • R-domain 模块则更多挂在 syscon_rcpu_* 系列 provider。

可参照 使用介绍 章节的对应方法。

3.reset_control_get 和 reset_control_get_optional 有什么区别？​

  • reset_control_get：如果 DTS 中没有配置 resets 属性，会返回错误；
  • reset_control_get_optional：如果 DTS 中没有配置 resets 属性，会返回 NULL（不是错误），代表该复位信号是可选的。

对于复位信号是可选的模块，应该使用 _optional 接口，这样即使没有配置复位信号，驱动也能正常工作。

4.什么时候需要调用 reset_control_assert？​

通常在以下场景需要调用 reset_control_assert：

  • 模块卸载或关闭时，将模块复位以节省功耗
  • 模块出错需要重新初始化时
  • 系统进入低功耗模式时

大多数情况下，只需要在初始化时调用 reset_control_deassert 释放复位即可。