Documentation/driver-api/phy/phy.rst

   1 =============
   2 PHY subsystem
   3 =============
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   5 :Author: Kishon Vijay Abraham I <kishon@ti.com>
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   7 This document explains the Generic PHY Framework along with the APIs provided,
   8 and how-to-use.
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  10 Introduction
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  13 *PHY* is the abbreviation for physical layer. It is used to connect a device
  14 to the physical medium e.g., the USB controller has a PHY to provide functions
  15 such as serialization, de-serialization, encoding, decoding and is responsible
  16 for obtaining the required data transmission rate. Note that some USB
  17 controllers have PHY functionality embedded into it and others use an external
  18 PHY. Other peripherals that use PHY include Wireless LAN, Ethernet,
  19 SATA etc.
  20
  21 The intention of creating this framework is to bring the PHY drivers spread
  22 all over the Linux kernel to drivers/phy to increase code re-use and for
  23 better code maintainability.
  24
  25 This framework will be of use only to devices that use external PHY (PHY
  26 functionality is not embedded within the controller).
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  28 Registering/Unregistering the PHY provider
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  31 PHY provider refers to an entity that implements one or more PHY instances.
  32 For the simple case where the PHY provider implements only a single instance of
  33 the PHY, the framework provides its own implementation of of_xlate in
  34 of_phy_simple_xlate. If the PHY provider implements multiple instances, it
  35 should provide its own implementation of of_xlate. of_xlate is used only for
  36 dt boot case.
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  38 ::
  39
  40         #define of_phy_provider_register(dev, xlate)    \
  41                 __of_phy_provider_register((dev), NULL, THIS_MODULE, (xlate))
  42
  43         #define devm_of_phy_provider_register(dev, xlate)       \
  44                 __devm_of_phy_provider_register((dev), NULL, THIS_MODULE,
  45                                                 (xlate))
  46
  47 of_phy_provider_register and devm_of_phy_provider_register macros can be used to
  48 register the phy_provider and it takes device and of_xlate as
  49 arguments. For the dt boot case, all PHY providers should use one of the above
  50 2 macros to register the PHY provider.
  51
  52 Often the device tree nodes associated with a PHY provider will contain a set
  53 of children that each represent a single PHY. Some bindings may nest the child
  54 nodes within extra levels for context and extensibility, in which case the low
  55 level of_phy_provider_register_full() and devm_of_phy_provider_register_full()
  56 macros can be used to override the node containing the children.
  57
  58 ::
  59
  60         #define of_phy_provider_register_full(dev, children, xlate) \
  61                 __of_phy_provider_register(dev, children, THIS_MODULE, xlate)
  62
  63         #define devm_of_phy_provider_register_full(dev, children, xlate) \
  64                 __devm_of_phy_provider_register_full(dev, children,
  65                                                      THIS_MODULE, xlate)
  66
  67         void devm_of_phy_provider_unregister(struct device *dev,
  68                 struct phy_provider *phy_provider);
  69         void of_phy_provider_unregister(struct phy_provider *phy_provider);
  70
  71 devm_of_phy_provider_unregister and of_phy_provider_unregister can be used to
  72 unregister the PHY.
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  74 Creating the PHY
  75 ================
  76
  77 The PHY driver should create the PHY in order for other peripheral controllers
  78 to make use of it. The PHY framework provides 2 APIs to create the PHY.
  79
  80 ::
  81
  82         struct phy *phy_create(struct device *dev, struct device_node *node,
  83                                const struct phy_ops *ops);
  84         struct phy *devm_phy_create(struct device *dev,
  85                                     struct device_node *node,
  86                                     const struct phy_ops *ops);
  87
  88 The PHY drivers can use one of the above 2 APIs to create the PHY by passing
  89 the device pointer and phy ops.
  90 phy_ops is a set of function pointers for performing PHY operations such as
  91 init, exit, power_on and power_off.
  92
  93 Inorder to dereference the private data (in phy_ops), the phy provider driver
  94 can use phy_set_drvdata() after creating the PHY and use phy_get_drvdata() in
  95 phy_ops to get back the private data.
  96
  97 4. Getting a reference to the PHY
  98
  99 Before the controller can make use of the PHY, it has to get a reference to
 100 it. This framework provides the following APIs to get a reference to the PHY.
 101
 102 ::
 103
 104         struct phy *phy_get(struct device *dev, const char *string);
 105         struct phy *phy_optional_get(struct device *dev, const char *string);
 106         struct phy *devm_phy_get(struct device *dev, const char *string);
 107         struct phy *devm_phy_optional_get(struct device *dev,
 108                                           const char *string);
 109         struct phy *devm_of_phy_get_by_index(struct device *dev,
 110                                              struct device_node *np,
 111                                              int index);
 112
 113 phy_get, phy_optional_get, devm_phy_get and devm_phy_optional_get can
 114 be used to get the PHY. In the case of dt boot, the string arguments
 115 should contain the phy name as given in the dt data and in the case of
 116 non-dt boot, it should contain the label of the PHY.  The two
 117 devm_phy_get associates the device with the PHY using devres on
 118 successful PHY get. On driver detach, release function is invoked on
 119 the devres data and devres data is freed. phy_optional_get and
 120 devm_phy_optional_get should be used when the phy is optional. These
 121 two functions will never return -ENODEV, but instead returns NULL when
 122 the phy cannot be found.Some generic drivers, such as ehci, may use multiple
 123 phys and for such drivers referencing phy(s) by name(s) does not make sense. In
 124 this case, devm_of_phy_get_by_index can be used to get a phy reference based on
 125 the index.
 126
 127 It should be noted that NULL is a valid phy reference. All phy
 128 consumer calls on the NULL phy become NOPs. That is the release calls,
 129 the phy_init() and phy_exit() calls, and phy_power_on() and
 130 phy_power_off() calls are all NOP when applied to a NULL phy. The NULL
 131 phy is useful in devices for handling optional phy devices.
 132
 133 Releasing a reference to the PHY
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 135
 136 When the controller no longer needs the PHY, it has to release the reference
 137 to the PHY it has obtained using the APIs mentioned in the above section. The
 138 PHY framework provides 2 APIs to release a reference to the PHY.
 139
 140 ::
 141
 142         void phy_put(struct phy *phy);
 143         void devm_phy_put(struct device *dev, struct phy *phy);
 144
 145 Both these APIs are used to release a reference to the PHY and devm_phy_put
 146 destroys the devres associated with this PHY.
 147
 148 Destroying the PHY
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 150
 151 When the driver that created the PHY is unloaded, it should destroy the PHY it
 152 created using one of the following 2 APIs::
 153
 154         void phy_destroy(struct phy *phy);
 155         void devm_phy_destroy(struct device *dev, struct phy *phy);
 156
 157 Both these APIs destroy the PHY and devm_phy_destroy destroys the devres
 158 associated with this PHY.
 159
 160 PM Runtime
 161 ==========
 162
 163 This subsystem is pm runtime enabled. So while creating the PHY,
 164 pm_runtime_enable of the phy device created by this subsystem is called and
 165 while destroying the PHY, pm_runtime_disable is called. Note that the phy
 166 device created by this subsystem will be a child of the device that calls
 167 phy_create (PHY provider device).
 168
 169 So pm_runtime_get_sync of the phy_device created by this subsystem will invoke
 170 pm_runtime_get_sync of PHY provider device because of parent-child relationship.
 171 It should also be noted that phy_power_on and phy_power_off performs
 172 phy_pm_runtime_get_sync and phy_pm_runtime_put respectively.
 173 There are exported APIs like phy_pm_runtime_get, phy_pm_runtime_get_sync,
 174 phy_pm_runtime_put, phy_pm_runtime_put_sync, phy_pm_runtime_allow and
 175 phy_pm_runtime_forbid for performing PM operations.
 176
 177 PHY Mappings
 178 ============
 179
 180 In order to get reference to a PHY without help from DeviceTree, the framework
 181 offers lookups which can be compared to clkdev that allow clk structures to be
 182 bound to devices. A lookup can be made during runtime when a handle to the
 183 struct phy already exists.
 184
 185 The framework offers the following API for registering and unregistering the
 186 lookups::
 187
 188         int phy_create_lookup(struct phy *phy, const char *con_id,
 189                               const char *dev_id);
 190         void phy_remove_lookup(struct phy *phy, const char *con_id,
 191                                const char *dev_id);
 192
 193 DeviceTree Binding
 194 ==================
 195
 196 The documentation for PHY dt binding can be found @
 197 Documentation/devicetree/bindings/phy/phy-bindings.txt