RK3588 kernel-6.1：drivers/usb/phy 功能与实现要点

源码基准：rk3588/kernel-6.1/drivers/usb/phy/。与之配套的 struct usb_phy API 定义在 include/linux/usb/phy.h。

1. 目录在内核 USB 栈里的位置

• drivers/usb/Makefile：在 USB_SUPPORT 打开时编译 phy/。
• CONFIG_USB_PHY：drivers/usb/phy/Kconfig 中由各个收发器选项 select，并 select EXTCON，以便充电器/VBUS 等可走 extcon 链路。
• 服务对象：主要是 USB 控制器驱动（EHCI/OHCI/MUSB/DWC2/Gadget UDC 等），而不是枚举得到的 usb_device/usb_gadget 功能驱动。控制器通过 usb_get_phy / devm_usb_get_phy* 取得收发器，在 init/shutdown/省电/OTG/供电能力 等路径调用钩子。

与 RK3588 的常见误解：Rockchip 片上 USB2/USB3 combo PHY / Inno PHY 等通常在 drivers/phy/rockchip/（Linux Generic PHY 框架：phy_get、phy_power_on），由 dwc3、ehci-platform 等通过 generic_phy 或 drm/时钟门控 衔接。RK3588 默认配置文件不一定启用 drivers/usb/phy 里的具体芯片驱动；本目录更多是 TI/OMAP/Freescale/Marvell/Tegra 等传统收发器与 NOP ULPI 的历史集合。

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2. 核心框架：phy.c

职责可以概括为三类：注册与查找、事件通知、充电器 / extcon 协作。

2.1 全局链表与查找

• 维护 phy_list（带 phy_lock），每个 usb_phy 通过 head 挂在链表上。
• usb_add_phy / usb_add_phy_dev / usb_remove_phy：收发器驱动在 probe 时把自己暴露给子系统。
• usb_get_phy(type)：按 enum usb_phy_type（USB_PHY_TYPE_USB2 / USB_PHY_TYPE_USB3）查找第一个匹配的 PHY。
• devm_usb_get_phy_by_phandle / devm_usb_get_phy_by_node：配合 DT phys / usb-phy 绑定（OF 节点与已注册 usb_phy->dev->of_node 匹配）。
• __of_usb_find_phy（内部）：OF 节点不可用时返回 -EPROBE_DEFER，便于控制器 defer probe。

2.2 usb_phy 结构与钩子（摘自 usb/phy.h）

控制器与子系统真正使用的是 struct usb_phy 中的：

• 生命周期：init、shutdown、set_suspend、set_wakeup
• 供电：set_vbus、set_power（常与共存的 usb_phy_set_charger_current 结合）
• 链路：notify_connect、notify_disconnect
• ULPI：io_ops->read/write、io_priv（控制器侧 viewport，收发器寄存器经 usb_phy_io_read/write 访问）

另有 struct usb_otg *otg：部分驱动通过 usb_otg 绑定 usb_gadget 与 usb_hcd，在 OTG 状态机里切换角色。

2.3 原子 notifier：usb_phy_events

atomic_notifier_head notifier：收发器或 NOP 驱动在 VBUS、ID、charger、枚举完成 等时机调用 usb_phy_set_event 或直接向 notifier 广播；控制器/Gadget 栈注册 usb_register_notifier 即可异步获知线缆/角色变化。

2.4 充电器类型与 extcon：usb_add_extcon

若 PHY 设备树带 extcon phandle：

• 若实现了 vbus_nb：按 EXTCON_USB 监听 VBUS。
• 否则注册 type_nb，针对 EXTCON_CHG_USB_{SDP,CDP,DCP,ACA}，在回调里 __usb_phy_get_charger_type，更新 chg_type/chg_state 并 schedule_work(chg_work)。
• 可选 id_nb 与 EXTCON_USB_HOST（第二 extcon id_edev 或复用同一 edev）。

usb_phy_notify_charger_work：根据 USB_CHARGER_PRESENT/ABSENT 计算 usb_phy_get_charger_current，再 atomic_notifier_call_chain，并 kobject_uevent 向 userspace 上报 USB_CHARGER_STATE/USB_CHARGER_TYPE（配合 usb_phy_uevent）。

与上层：枚举后 SDP 电流协商可走 usb_phy_set_power → 内部 usb_phy_set_charger_current。

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3. 设备树辅助：of.c

• of_usb_get_phy_mode(np)：读 phy_type 字符串（utmi / utmi_wide / ulpi / serial / hsic），返回 enum usb_phy_interface。
• 供控制器驱动确定 MAC 与 PHY 之间的 数字接口形态（与 drivers/usb/phy 里具体收发器驱动 是正交的：一边是控制器配置，一边是外置 PHY）。

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4. 典型收发器驱动（按 Makefile）

选项	文件	作用概要
NOP_USB_XCEIV	phy-generic.c	「空」收发器：片内 PHY 或无需寄存器编程的外置 PHY；可提供 时钟、复位 GPIO、VBUS GPIO、供电 regulator、OTG gadget 绑定 与 VBUS IRQ
USB_ULPI	phy-ulpi.c	通过 usb_phy_io_ops 写 ULPI 寄存器（OTG/Func/IFC 等），识别 ISP1504、USB331x、TUSB1210 等 ID
USB_ULPI_VIEWPORT	phy-ulpi-viewport.c	带 viewport 的控制器（如 Chipidea）访问 ULPI 总线的通用读写
USB_GPIO_VBUS	phy-gpio-vbus-usb.c	仅用 GPIO 感知 peripheral-only VBUS
USB_MXS_PHY	phy-mxs-usb.c	Freescale MXS
USB_TEGRA_PHY	phy-tegra-usb.c	Tegra USB PHY
AM335X_PHY_USB	phy-am335x.c + phy-am335x-control.c	AM335x
USB_ISP1301 / ISP1301_OMAP	phy-isp1301.c / phy-isp1301-omap.c	I²C ULPI 前端
FSL_USB2_OTG	phy-fsl-usb.c	Freescale OTG FSM
USB_MV_OTG	phy-mv-usb.c	Marvell OTG
KEYSTONE_USB_PHY	phy-keystone.c	Keystone（依赖 NOP）
其它	phy-twl6030-usb.c、phy-omap-otg.c、phy-keystone.c、phy-jz4770.c、phy-ab8500-usb.c、phy-tahvo.c	各 PMIC/SoC 专用

4.1 NOP / Generic（phy-generic.c）——最常见的「胶水」

• usb_phy_generic_register：无 DT 时可由别的代码注册简易 platform 设备。
• nop_set_suspend：可选 gate PHY 时钟。
• nop_gpio_vbus_thread：GPIO VBUS 变化时更新 usb_otg state，atomic_notifier_call_chain 发 USB_EVENT_VBUS，并 nop_set_vbus_draw 限制从 VBUS 汲取电流。
• usb_gen_phy_init / usb_gen_phy_shutdown：导出给组合 PHY 驱动复用（使能 vcc、clk、复位脉冲）。

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5. 与 Generic PHY（drivers/phy） 的关系（概念）

	drivers/usb/phy（本目录）	drivers/phy/*（Generic PHY）
核心类型	struct usb_phy	struct phy
典型 API	usb_phy_init、usb_get_phy	phy_power_on、phy_set_mode
DT	phys、usb-phy phandle	phy-* 绑定、#phy-cells

现代 SoC（含 RK3588）常把 SerDes/PIPE/USB2 analog 做成 phy-rockchip-*，由 DWC3 glue 取 struct phy *；这与 usb_phy 是 两套并行框架，仅在个别驱动里会做桥接或共存。

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6. 小结

1. phy.c：USB 收发器类驱动 的注册中心，向控制器提供 查找、refcount（put/get）、notifier、charger/extcon、uevent。
2. of.c：从 DT 解析 phy_type，辅助控制器配置 UTMI/ULPI 等接口模式。
3. 各 phy-*.c：把具体芯片或 SoC 段落塞进 struct usb_phy 的钩子；NOP 覆盖「几乎不编程」的常见情形；ULPI 覆盖外置并行收发器。
4. RK3588 读者：若目标是 板级 USB bring-up，请同时查阅 drivers/phy/rockchip/ 与 drivers/usb/dwc3/；drivers/usb/phy 更多是内核树里 通用 USB PHY 子系统 与 经典嵌入式平台 的参考实现。