RK3588 电源管理驱动 (rockchip-pm)

基于内核驱动 pm_domains.c 实现的 RK3588 电源管理 Rust 库。

功能特性

• 🔋 NPU 电源管理: 支持 RK3588 NPU 相关的所有电源域控制
• 🚀 最小化实现: 基于内核驱动的核心逻辑，提供最小但完整的电源控制功能
• 🛡️ 内存安全: 使用 Rust 的类型系统确保内存安全和并发安全
• 📋 无标准库: #![no_std] 设计，适用于嵌入式环境

支持的电源域

基于 pm_domains.c 中的 RK3588 电源域定义：

• NPUTOP (ID: 9): NPU 顶层电源域
• NPU (ID: 8): NPU 主电源域
• NPU1 (ID: 10): NPU 核心1 电源域
• NPU2 (ID: 11): NPU 核心2 电源域

使用示例

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

/// NPU 主电源域
pub const NPU: PD = PD(8);
/// NPU TOP 电源域  
pub const NPUTOP: PD = PD(9);
/// NPU1 电源域
pub const NPU1: PD = PD(10);
/// NPU2 电源域
pub const NPU2: PD = PD(11);

// 初始化 PMU (基地址需要从设备树获取)
let pmu_base = unsafe { NonNull::new_unchecked(0xfd8d8000 as *mut u8) };
let mut pm = RockchipPM::new(pmu_base, RkBoard::Rk3588);

// 单独控制电源域
pm.power_domain_on(NPU1)?;
pm.power_domain_off(NPU2)?;

内存映射要求

使用此库需要确保：

1. PMU 基地址正确: 通常为 0xfd8d8000（需要从设备树确认）
2. 内存映射权限: 需要对 PMU 寄存器区域的读写权限
3. 时钟配置: 确保 PMU 时钟已正确配置

注意事项

⚠️ 重要: 此库直接操作硬件寄存器，使用前请确保：

• 系统已正确初始化 PMU 硬件
• 没有其他驱动同时控制相同的电源域
• 在实际硬件上测试前进行充分的验证

许可证

本项目基于与 Linux 内核相同的 GPL-2.0 许可证。

参考资料

构建和测试

环境准备

# 安装所需工具
cargo install ostool

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

构建项目

# 构建库
cargo build

# 构建发布版本
cargo build --release

运行测试

# 运行单元测试
cargo test --test test -- tests --show-output

# 在开发板上测试（需要 U-Boot 环境）
cargo test --test test -- tests --show-output --uboot

技术特点

🔒 安全性

• 内存安全：基于 Rust 语言，编译期保证内存安全，无指针悬挂风险
• 类型安全：强类型的电源域和状态管理，编译期防止错误操作
• 线程安全：内置的同步机制和竞争条件防护
• 边界检查：自动防止数组越界和缓冲区溢出

🚀 可扩展性

• 模块化设计：基于 trait 的寄存器访问抽象，支持不同硬件平台
• 易于扩展：简单添加新的电源域和功能模块
• 插件支持：支持自定义的电源策略和优化算法
• 平台适配：可轻松适配其他 RK 系列芯片

🧪 测试友好

• Mock 实现：提供完整的 Mock 实现用于单元测试
• 测试覆盖：完整的测试套件和回归测试
• CI/CD 集成：支持 GitHub Actions 和其他 CI/CD 平台
• 仿真测试：支持 QEMU 仿真环境测试

📱 嵌入式友好

• no-std 支持：适用于裸机环境，无需操作系统
• 小内存占用：精心优化的内存使用，适合资源受限环境
• 高效访问：直接内存映射 I/O，最小化开销
• 实时响应：低延迟的电源控制和快速响应

依赖项和版本要求

核心依赖

• log: 结构化日志记录，支持多级别日志
• tock-registers: 类型安全的寄存器访问和位域操作
• mbarrier: 内存屏障原语，确保寄存器访问顺序

开发依赖

• bare-test: 裸机测试框架，支持 no-std 环境
• rustfmt: 代码格式化工具
• clippy: 代码质量检查工具

系统要求

• Rust 版本: 1.75.0 或更高
• 目标架构: aarch64-unknown-none-softfloat
• 开发环境: Linux/macOS/Windows + Rust 工具链
• 部署环境: RK3588/RK3588S 开发板或仿真器

开发指南

添加新的电源域

1. 在 PowerDomain 枚举中添加新域
2. 更新 domain_states 数组大小
3. 在相关函数中添加处理逻辑
4. 添加对应的测试用例

自定义寄存器访问

实现 RegisterAccess trait 来支持不同的硬件访问方式：

struct MyRegisterAccess;

impl RegisterAccess for MyRegisterAccess {
    unsafe fn read_reg(&self, addr: u32) -> u32 {
        // 自定义读取实现
    }
    
    unsafe fn write_reg(&self, addr: u32, value: u32) {
        // 自定义写入实现
    }
}

let power_manager = Rk3588PowerManager::new(MyRegisterAccess);

许可证

本项目采用开源许可证，详见 LICENSE 文件。

贡献

欢迎提交 Issue 和 Pull Request！

开发环境设置

# 克隆项目
git clone <repository-url>
cd rk3588-power

# 安装依赖
rustup component add rustfmt clippy

# 代码格式化
cargo fmt

# 代码检查
cargo clippy

支持与兼容性

硬件支持

• 主要芯片: RK3588、RK3588S
• 开发板:
  • Orange Pi 5/5 Plus/5B
  • Rock 5A/5B/5C
  • NanoPC-T6
  • 其他基于 RK3588/RK3588S 的开发板
• CPU 架构: ARM Cortex-A55/A76 异构构八核
• GPU: Mali-G610 MP4
• NPU: 6 TOPS AI 加速器

软件支持

• 引导环境: U-Boot、UEFI、直接启动
• 操作系统: 裸机环境 (no-std)、RTOS
• 仿真器: QEMU aarch64 系统仿真
• 开发工具: Rust 1.75+、GDB、OpenOCD

特性兼容

• 向下兼容: RK3588S 功能子集完全支持
• 向上扩展: 为未来 RK 系列芯片预留扩展接口
• 平台适配: 可轻松移植到其他 ARM64 平台

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注意: 本驱动为底层系统软件，使用时请确保对硬件寄存器的操作符合芯片规格要求。在生产环境中使用前，请进行充分的测试验证。