Rockchip Power Management Driver (rockchip-pm)

一个用于 Rockchip SoC 的 Rust 电源管理驱动库，提供基础的电源域控制功能。

特性

• 🔋 基础电源域控制: 支持 RK3588 电源域的开关操作
• 🛡️ 内存安全: 利用 Rust 类型系统确保内存和线程安全
• 📋 无标准库: #![no_std] 设计，适用于嵌入式环境
• 🎯 硬件准确: 直接寄存器访问，无抽象开销
• 🔌 名称查找: 支持通过名称查找电源域
• 📦 驱动框架: 基于 rdif-base 驱动框架

快速开始

use rockchip_pm::{RockchipPM, RkBoard, PowerDomain};
use core::ptr::NonNull;

// 初始化 RK3588 PMU（基础地址通常来自设备树）
let pmu_base = unsafe { NonNull::new_unchecked(0xfd8d8000 as *mut u8) };
let mut pm = RockchipPM::new(pmu_base, RkBoard::Rk3588);

// 使用 ID 控制电源域
let npu_domain = PowerDomain::new(8);  // NPU 主域
pm.power_domain_on(npu_domain)?;

// 通过名称查找电源域
if let Some(npu) = pm.get_power_dowain_by_name("npu") {
    pm.power_domain_on(npu)?;
}

// 关闭电源域
pm.power_domain_off(npu)?;

API 文档

核心结构体

pub struct RockchipPM {
    // 私有字段：板型信息、寄存器接口、电源域配置
}

板型支持

pub enum RkBoard {
    Rk3588,  // 已实现
    Rk3568,  // 未实现（占位符）
}

电源域类型

pub struct PowerDomain {
    // 电源域 ID
}
impl PowerDomain {
    pub fn new(id: u32) -> Self
    pub fn id(&self) -> u32
}

错误处理

pub enum NpuError {
    DomainNotFound,  // 电源域不存在
    Timeout,         // 操作超时
    HardwareError,   // 硬件错误
}

pub type NpuResult<T> = Result<T, NpuError>;

主要方法

impl RockchipPM {
    /// 创建新的电源管理器实例
    pub fn new(base: NonNull<u8>, board: RkBoard) -> Self

    /// 通过名称查找电源域
    pub fn get_power_dowain_by_name(&self, name: &str) -> Option<PowerDomain>

    /// 开启指定电源域
    pub fn power_domain_on(&mut self, domain: PowerDomain) -> NpuResult<()>

    /// 关闭指定电源域
    pub fn power_domain_off(&mut self, domain: PowerDomain) -> NpuResult<()>
}

支持的电源域 (RK3588)

计算域

• NPU (ID: 8) - 神经处理单元主域
• NPUTOP (ID: 9) - NPU 顶层域
• NPU1 (ID: 10) - NPU 核心 1
• NPU2 (ID: 11) - NPU 核心 2

图形域

• GPU (ID: 0) - 图形处理单元
• VOP (ID: 26) - 视频输出处理器
• VO0 (ID: 27) - 视频输出 0
• VO1 (ID: 28) - 视频输出 1

视频域

• VCODEC (ID: 4) - 视频编解码器主域
• VENC0 (ID: 5) - 视频编码器 0
• VENC1 (ID: 6) - 视频编码器 1
• RKVDEC0 (ID: 7) - Rockchip 视频解码器 0
• RKVDEC1 (ID: 12) - Rockchip 视频解码器 1
• AV1 (ID: 18) - AV1 解码器
• VDPU (ID: 2) - 视频处理单元

图像域

• VI (ID: 29) - 视频输入
• ISP1 (ID: 30) - 图像信号处理器
• RGA30 (ID: 15) - 光栅图形加速器 30
• RGA31 (ID: 16) - 光栅图形加速器 31

总线域

• PHP (ID: 17) - PHP 控制器
• GMAC (ID: 19) - 千兆以太网 MAC
• PCIE (ID: 20) - PCIe 控制器
• SDIO (ID: 21) - SDIO 控制器
• USB (ID: 22) - USB 控制器
• SDMMC (ID: 23) - SD/MMC 控制器

其他域

• AUDIO (ID: 1) - 音频子系统
• FEC (ID: 24) - 前向纠错编码
• NVM (ID: 25) - 非易失性存储器
• NVM0 (ID: 3) - NVM 域 0

项目结构

rockchip-pm/
├── src/
│   ├── lib.rs              # 主 API 和 RockchipPM 结构
│   ├── registers/mod.rs    # 寄存器定义和访问抽象
│   └── variants/           # 芯片特定实现
│       ├── mod.rs          # PowerDomain 类型和通用结构
│       ├── _macros.rs      # 电源域定义宏
│       └── rk3588.rs       # RK3588 电源域定义
├── tests/
│   └── test.rs             # NPU 电源控制集成测试
├── Cargo.toml              # 项目配置和依赖
├── build.rs                # 构建脚本
├── rust-toolchain.toml     # Rust 工具链配置
└── README.md               # 项目文档

构建和测试

环境要求

• Rust 1.75+ (nightly)
• aarch64-unknown-none-softfloat 目标支持

构建步骤

# 添加目标架构支持
rustup target add aarch64-unknown-none-softfloat

# 构建库
cargo build

# 构建发布版本
cargo build --release

# 检查代码
cargo check

运行测试

项目包含 1 个集成测试，验证 NPU 电源域控制功能：

# 在开发板上运行测试（需要 U-Boot 环境）
cargo uboot

测试内容：

• ✅ RK3588 NPU 相关电源域开关
• ✅ 设备树电源域解析
• ✅ 寄存器访问验证

依赖项

核心依赖

• rdif-base (v0.7): 设备驱动框架
• tock-registers (v0.10): 类型安全的寄存器访问和位域操作
• mbarrier (v0.1): 内存屏障原语，用于寄存器访问排序
• dma-api (v0.5): DMA API 支持
• log (v0.4): 日志记录

开发依赖

• bare-test (v0.7): 裸机测试框架

构建依赖

• bare-test-macros (v0.2): 测试宏定义

硬件兼容性

支持的芯片

• RK3588: ✅ 已完整实现
• RK3568: ❌ 未实现（代码中为 unimplemented!() 占位符）

开发板

• RK3588 板型:
  • Orange Pi 5/5 Plus/5B
  • Rock 5A/5B/5C
  • NanoPC-T6
  • 其他基于 RK3588/RK3588S 的开发板

内存映射要求

使用本库需要确保：

1. 正确的 PMU 基础地址:
   • RK3588: 通常为 0xfd8d8000（请从设备树验证）
2. 内存映射权限: PMU 寄存器区域的读写权限
3. 时钟配置: 确保 PMU 时钟正确配置

工作原理

电源开启流程

1. 写入电源控制寄存器，开启电源域
2. 轮询状态寄存器，等待电源域稳定（最多 10000 次循环）
3. 验证电源状态是否成功开启

电源关闭流程

1. 写入电源控制寄存器，关闭电源域
2. 轮询状态寄存器，等待电源域稳定（最多 10000 次循环）
3. 验证电源状态是否成功关闭

安全注意事项

⚠️ 重要: 本库直接操作硬件寄存器。使用前请确保：

• 系统 PMU 硬件已正确初始化
• 没有其他驱动同时控制相同电源域
• 在真实硬件上使用前进行充分验证

License

本项目采用 MIT 许可证。

贡献

欢迎贡献！请提交 Issue 和 Pull Request。

开发环境设置

# 克隆项目
git clone https://github.com/drivercraft/rockchip-pm.git
cd rockchip-pm

# 安装开发工具
rustup component add rustfmt clippy

# 格式化代码
cargo fmt

# 运行代码检查
cargo clippy

参考资料

• Linux 内核 drivers/soc/rockchip/pm_domains.c
• RK3588 技术参考手册
• Rockchip 电源域设备树绑定文档

注意: 本驱动是底层系统软件。确保硬件寄存器操作符合芯片规格。在生产环境中使用前请进行充分测试。