林渡的内核笔记

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华为电池核心之battery_temp模块 ​

一、模块概述 ​

battery_temp.c 是华为电源管理框架中的电池温度管理驱动，核心功能：

  • 多温度源管理（支持双电池温度）
  • 温度读取抽象层（统一接口）
  • 实时温度与统计温度分离
  • 温度测试支持（手动输入模拟温度）

二、核心数据结构 ​

1. 设备信息结构体 ​

c
struct bat_temp_info {
    struct device *dev;                    // 设备指针
    char name[BAT_TEMP_NAME_MAX + 1];      // 温度驱动名称 (最大 64 字符)
    struct bat_temp_ops *ops;              // 温度操作函数集
    unsigned int test_flag;                // 测试模式标志 (0=正常, 1=测试)
    int input_tbat;                        // 手动输入的测试温度 (°C)
};

2. 温度操作接口 ​

c
struct bat_temp_ops {
    int (*get_rt_temp)(enum bat_temp_id id, int *temp);  // 获取实时温度
    int (*get_temp)(enum bat_temp_id id, int *temp);     // 获取统计温度
};

温度类型区别： ​

类型函数说明应用场景
实时温度get_rt_temp()当前瞬时采样值快速响应、过温保护
统计温度get_temp()滤波/平均后的值充电控制、UI 显示

3. 温度 ID 枚举 ​

c
enum bat_temp_id {
    BAT_TEMP_0 = 0,        // 第一块电池温度
    BAT_TEMP_1,            // 第二块电池温度
    BAT_TEMP_MIXED,        // 混合温度（双电池融合）
    BTB_TEMP_0 = 0,        // 板对板连接器温度 0
    BTB_TEMP_1,            // 板对板连接器温度 1
    BTB_TEMP_MIXED,        // 混合 BTB 温度
};

三、关键功能模块 ​

1. 温度获取接口 ​

(1) 统计温度获取： ​

c
int bat_temp_get_temperature(enum bat_temp_id id, int *temp)
{
    struct bat_temp_info *di = g_bat_temp_info;
    
    // 1. 参数校验
    if (!temp) {
        hwlog_err("temp is null\n");
        return -EINVAL;
    }
    
    // 2. 检查电池是否存在
    if (!power_platform_is_battery_exit())
        hwlog_err("battery not exist\n");
    
    // 3. 未注册温度驱动，使用平台默认接口
    if (!di) {
        *temp = power_platform_get_battery_temperature();
        hwlog_info("default temp api: temp %d\n", *temp);
        return 0;
    }
    
    // 4. 操作函数未注册
    if (!di->ops || !di->ops->get_temp) {
        *temp = POWER_TEMP_INVALID_TEMP / POWER_MC_PER_C;
        hwlog_info("bat_temp_ops not exist\n");
        return -EINVAL;
    }
    
    // 5. 测试模式：返回手动输入的温度
    if (di->test_flag) {
        *temp = di->input_tbat;
        return 0;
    }
    
    // 6. 健康监测运行测试模式
#ifdef CONFIG_HLTHERM_RUNTEST
    *temp = POWER_TEMP_DEFAULT_TEMP;
    return 0;
#else
    // 7. 调用注册的温度读取函数
    return di->ops->get_temp(id, temp);
#endif
}

(2) 实时温度获取： ​

c
int bat_temp_get_rt_temperature(enum bat_temp_id id, int *temp)
{
    // 逻辑与 bat_temp_get_temperature() 完全相同
    // 唯一区别：调用 ops->get_rt_temp() 而非 ops->get_temp()
    
    // 测试模式同样生效
    if (di->test_flag) {
        *temp = di->input_tbat;
        return 0;
    }
    
    // 调用实时温度读取函数
    return di->ops->get_rt_temp(id, temp);
}

调用示例： ​

c
int temp_bat0 = 0;
int temp_mixed = 0;

// 获取第一块电池的统计温度
bat_temp_get_temperature(BAT_TEMP_0, &temp_bat0);

// 获取混合温度（双电池融合算法）
bat_temp_get_temperature(BAT_TEMP_MIXED, &temp_mixed);

// 获取实时温度（快速响应）
bat_temp_get_rt_temperature(BAT_TEMP_0, &temp_bat0);

2. 温度驱动注册 ​

c
int bat_temp_ops_register(const char *name, struct bat_temp_ops *ops)
{
    // 1. 参数校验
    if (!name || !ops || !ops->get_temp || !ops->get_rt_temp) {
        hwlog_err("input arg err\n");
        return -EINVAL;
    }
    
    // 2. 检查全局设备指针
    if (!g_bat_temp_info) {
        hwlog_err("temp info ptr is null\n");
        return -ENODEV;
    }
    
    // 3. 名称长度校验
    if (strlen(name) >= BAT_TEMP_NAME_MAX) {
        hwlog_err("%s is err\n", name);
        return -EINVAL;
    }
    
    // 4. 注册驱动
    strlcpy(g_bat_temp_info->name, name, BAT_TEMP_NAME_MAX);
    g_bat_temp_info->ops = ops;
    
    return 0;
}

注册示例： ​

c
// 示例：双电池温度驱动注册
static int dual_bat_get_temp(enum bat_temp_id id, int *temp)
{
    switch (id) {
    case BAT_TEMP_0:
        *temp = read_ntc_temp(0);  // 读取 NTC0
        break;
    case BAT_TEMP_1:
        *temp = read_ntc_temp(1);  // 读取 NTC1
        break;
    case BAT_TEMP_MIXED:
        // 混合算法：取最大值或加权平均
        *temp = max(read_ntc_temp(0), read_ntc_temp(1));
        break;
    }
    return 0;
}

static int dual_bat_get_rt_temp(enum bat_temp_id id, int *temp)
{
    // 实时温度：无滤波
    return dual_bat_get_temp(id, temp);
}

static struct bat_temp_ops dual_bat_ops = {
    .get_temp = dual_bat_get_temp,
    .get_rt_temp = dual_bat_get_rt_temp,
};

// 在初始化函数中注册
static int __init dual_bat_temp_init(void)
{
    return bat_temp_ops_register("dual_battery_temp", &dual_bat_ops);
}

3. Sysfs 接口 ​

节点列表： ​

节点名权限类型功能温度类型
bat_0R (0440)RO读取电池 0 统计温度统计
bat_1R (0440)RO读取电池 1 统计温度统计
bat_mixedR (0440)RO读取混合统计温度统计
bat_0_nowR (0440)RO读取电池 0 实时温度实时
bat_1_nowR (0440)RO读取电池 1 实时温度实时
bat_mixed_nowR (0440)RO读取混合实时温度实时
bat_temp_nameR (0440)RO读取温度驱动名称-
test_flagRW (0644)RW测试模式开关-
input_tbatRW (0644)RW手动输入测试温度-

Sysfs Show 函数 ​

c
static ssize_t bat_temp_sysfs_show(struct device *dev,
    struct device_attribute *attr, char *buf)
{
    switch (info->name) {
    case SYSFS_BAT_TEMP_0:
    case SYSFS_BAT_TEMP_1:
    case SYSFS_BAT_TEMP_MIXED:
        // 统计温度：偏移量计算 (SYSFS_BAT_TEMP_0 = 0)
        bat_temp_get_temperature(info->name - SYSFS_BAT_TEMP_0, &bat_temp);
        len = snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", bat_temp);
        break;
        
    case SYSFS_BAT_TEMP_0_NOW:
    case SYSFS_BAT_TEMP_1_NOW:
    case SYSFS_BAT_TEMP_MIXED_NOW:
        // 实时温度：偏移量计算
        bat_temp_get_rt_temperature(info->name - SYSFS_BAT_TEMP_0_NOW,
            &bat_temp);
        len = snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", bat_temp);
        break;
        
    case SYSFS_BAT_TEMP_NAME:
        // 驱动名称
        len = snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n", di->name);
        break;
        
    case SYSFS_BAT_TEMP_TEST_FLAG:
        // 测试标志
        len = snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%u\n", di->test_flag);
        break;
        
    case SYSFS_INPUT_BAT_TEMP:
        // 手动输入的温度
        len = snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", di->input_tbat);
        break;
    }
    
    return len;
}

Sysfs Store 函数 ​

c
static ssize_t bat_temp_sysfs_store(struct device *dev,
    struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
{
    switch (info->name) {
    case SYSFS_BAT_TEMP_TEST_FLAG:
        // 测试标志：只能为 0 或 1
        if ((kstrtol(buf, POWER_BASE_DEC, &val) < 0) || 
            (val < 0) || (val > 1))
            return -EINVAL;
        di->test_flag = (unsigned int)val;
        hwlog_info("set test start flag = %u\n", di->test_flag);
        break;
        
    case SYSFS_INPUT_BAT_TEMP:
        // 手动温度：范围 -40°C ~ 80°C
        if ((kstrtol(buf, POWER_BASE_DEC, &val) < 0) || 
            (val < -40) || (val > 80))
            return -EINVAL;
        di->input_tbat = (int)val;
        hwlog_info("set input batt temp = %d\n", di->input_tbat);
        break;
    }
    
    return count;
}

节点路径： ​

bash
/sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/
├── bat_0           (R, 0440) - 电池 0 统计温度 (°C)
├── bat_1           (R, 0440) - 电池 1 统计温度 (°C)
├── bat_mixed       (R, 0440) - 混合统计温度 (°C)
├── bat_0_now       (R, 0440) - 电池 0 实时温度 (°C)
├── bat_1_now       (R, 0440) - 电池 1 实时温度 (°C)
├── bat_mixed_now   (R, 0440) - 混合实时温度 (°C)
├── bat_temp_name   (R, 0440) - 温度驱动名称
├── test_flag       (RW, 0644) - 测试模式标志 (0/1)
└── input_tbat      (RW, 0644) - 手动输入温度 (-40~80)

4. 测试模式 ​

测试流程： ​

bash
# 1. 启用测试模式
echo 1 > /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/test_flag

# 2. 设置模拟温度 (例如 45°C)
echo 45 > /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/input_tbat

# 3. 读取温度（会返回设置的 45°C）
cat /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/bat_0
# 输出: 45

cat /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/bat_mixed_now
# 输出: 45

# 4. 关闭测试模式（恢复真实温度）
echo 0 > /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/test_flag

代码逻辑： ​

c
// 在 bat_temp_get_temperature() 中
if (di->test_flag) {
    *temp = di->input_tbat;  // 返回手动设置的温度
    return 0;
}

// 正常模式
return di->ops->get_temp(id, temp);  // 返回真实温度

应用场景： ​

  • 充电算法调试 - 模拟不同温度下的充电行为
  • 温控策略验证 - 测试高温/低温保护逻辑
  • 老化测试 - 模拟极端温度环境
  • 自动化测试 - 脚本化测试充电流程

四、初始化流程 ​

bat_temp_probe()
├── 1. 参数校验
│   └── 检查 pdev 和 device_node
├── 2. 分配设备结构体
│   └── devm_kzalloc(sizeof(struct bat_temp_info))
├── 3. 设置全局指针
│   └── g_bat_temp_info = di
├── 4. 初始化设备数据
│   ├── di->dev = &pdev->dev
│   ├── di->test_flag = 0 (正常模式)
│   └── platform_set_drvdata(pdev, di)
├── 5. 创建 Sysfs 节点
│   └── bat_temp_sysfs_create_group()
│       └── /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/
└── 6. 等待温度驱动注册
    └── 其他模块调用 bat_temp_ops_register()

五、温度驱动架构 ​

1. 分层设计 ​

应用层 (User Space)
    ↓ sysfs 接口
battery_temp.c (抽象层)
    ↓ bat_temp_ops
具体温度驱动 (实现层)
    ├── dual_battery_temp.c (双电池温度)
    ├── single_battery_temp.c (单电池温度)
    └── coul_temp.c (库仑计温度)
    ↓ 硬件接口
硬件层 (ADC/NTC/I2C)

2. 插件式设计 ​

c
// 框架层提供统一接口
int bat_temp_get_temperature(enum bat_temp_id id, int *temp);

// 具体驱动实现细节
// 驱动 A: 双 NTC 方案
static int dual_ntc_get_temp(enum bat_temp_id id, int *temp) {
    *temp = adc_read_ntc(id);
}

// 驱动 B: 库仑计方案
static int coul_get_temp(enum bat_temp_id id, int *temp) {
    *temp = i2c_read_coul_temp(id);
}

// 驱动 C: 热敏电阻 + ADC 方案
static int thermistor_get_temp(enum bat_temp_id id, int *temp) {
    int adc_val = adc_read(channel);
    *temp = adc_to_temp(adc_val);  // 查表转换
}

六、典型应用场景 ​

场景 1：充电温度控制 ​

c
// 充电管理模块
void charging_temp_control(void)
{
    int temp_bat0 = 0;
    int temp_mixed = 0;
    
    // 获取电池温度
    bat_temp_get_temperature(BAT_TEMP_0, &temp_bat0);
    bat_temp_get_temperature(BAT_TEMP_MIXED, &temp_mixed);
    
    // 温度过低（< 15°C）
    if (temp_mixed < 15) {
        set_charge_current(500);  // 降低充电电流
        hwlog_info("low temp, slow charge\n");
    }
    // 温度过高（> 40°C）
    else if (temp_mixed > 40) {
        stop_charging();  // 停止充电
        hwlog_err("high temp, stop charge\n");
    }
    // 正常温度
    else {
        set_charge_current(3000);  // 快充
    }
}

场景 2：过温保护 ​

c
// 热保护模块
void thermal_protection_check(void)
{
    int temp_rt = 0;
    
    // 获取实时温度（快速响应）
    bat_temp_get_rt_temperature(BAT_TEMP_MIXED, &temp_rt);
    
    // 紧急过温（> 60°C）
    if (temp_rt > 60) {
        emergency_shutdown();  // 紧急关机
        hwlog_err("critical temp %d, shutdown!\n", temp_rt);
    }
}

场景 3：双电池温度监控 ​

c
// 双电池监控
void dual_battery_temp_monitor(void)
{
    int temp0 = 0, temp1 = 0;
    
    bat_temp_get_temperature(BAT_TEMP_0, &temp0);
    bat_temp_get_temperature(BAT_TEMP_1, &temp1);
    
    // 温差过大（> 5°C）
    if (abs(temp0 - temp1) > 5) {
        hwlog_warn("temp diff: bat0=%d, bat1=%d\n", temp0, temp1);
        trigger_balancing();  // 触发均衡
    }
}

场景 4：测试脚本 ​

bash
#!/system/bin/sh
# 充电温度测试脚本

# 启用测试模式
echo 1 > /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/test_flag

# 测试低温充电 (0°C)
echo 0 > /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/input_tbat
sleep 5
cat /sys/class/power_supply/battery/charge_current_now
# 预期：500mA (低温慢充)

# 测试常温充电 (25°C)
echo 25 > /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/input_tbat
sleep 5
cat /sys/class/power_supply/battery/charge_current_now
# 预期：3000mA (快充)

# 测试高温充电 (45°C)
echo 45 > /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/input_tbat
sleep 5
cat /sys/class/power_supply/battery/status
# 预期：Not charging (停止充电)

# 关闭测试模式
echo 0 > /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/test_flag

七、关键宏定义 ​

c
BAT_TEMP_NAME_MAX    64      // 驱动名称最大长度
BAT_TEMP_LOW         15000   // 低温阈值 15°C (milli-degree)
BAT_TEMP_HIGH        40000   // 高温阈值 40°C (milli-degree)

八、温度单位说明 ​

代码中的温度单位： ​

c
// 函数接口返回：°C (摄氏度)
int temp = 0;
bat_temp_get_temperature(BAT_TEMP_0, &temp);
// temp = 25 表示 25°C

// 宏定义单位：millidegree (千分之一度)
BAT_TEMP_LOW = 15000   // 15000 / 1000 = 15°C
BAT_TEMP_HIGH = 40000  // 40000 / 1000 = 40°C

// Sysfs 节点单位：°C (摄氏度)
cat /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/bat_0
# 输出: 25 (表示 25°C)

九、与其他模块的交互 ​

battery_temp.c (温度抽象层)
    ↑ 温度查询
    │
├── battery_core.c (电池核心)
│   └── 获取温度用于健康度判断
├── charge_manager.c (充电管理)
│   └── 获取温度控制充电电流
├── battery_fault.c (故障检测)
│   └── 获取温度判断低温截止电压
├── thermal_zone.c (热管理)
│   └── 获取温度上报到系统热管理
└── battery_ui_capacity.c (UI 电量)
    └── 获取温度影响电量显示

十、健康监测模式 ​

c
#ifdef CONFIG_HLTHERM_RUNTEST
    *temp = POWER_TEMP_DEFAULT_TEMP;  // 返回默认温度
    return 0;
#endif

CONFIG_HLTHERM_RUNTEST - 健康监测运行测试模式

  • 用于健康度监测算法的自动化测试
  • 返回固定温度值，排除温度波动的干扰
  • 确保测试结果的可重复性

十一、调试方法 ​

1. 查看当前温度 ​

bash
# 统计温度
cat /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/bat_0
cat /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/bat_1
cat /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/bat_mixed

# 实时温度
cat /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/bat_0_now
cat /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/bat_1_now
cat /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/bat_mixed_now

2. 查看驱动名称 ​

bash
cat /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/bat_temp_name
# 输出: dual_battery_temp (示例)

3. 测试模式调试 ​

bash
# 检查测试模式状态
cat /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/test_flag
# 0 = 正常模式, 1 = 测试模式

# 启用测试模式
echo 1 > /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/test_flag

# 设置测试温度
echo 30 > /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/input_tbat

# 验证测试温度生效
cat /sys/class/hw_power/charger/hw_bat_temp/bat_0
# 应输出: 30

4. 查看日志 ​

bash
dmesg | grep bat_temp
# 查找温度相关日志
# "default temp api: temp XXX"
# "set test start flag = X"
# "set input batt temp = X"

十二、温度读取失败处理 ​

c
// 未注册温度驱动时的默认行为
if (!di) {
    *temp = power_platform_get_battery_temperature();
    hwlog_info("default temp api: temp %d\n", *temp);
    return 0;
}

// 操作函数未注册时返回无效温度
if (!di->ops || !di->ops->get_temp) {
    *temp = POWER_TEMP_INVALID_TEMP / POWER_MC_PER_C;
    hwlog_info("bat_temp_ops not exist\n");
    return -EINVAL;
}

降级策略：

  1. 优先使用注册的温度驱动
  2. 未注册时使用平台默认接口
  3. 平台接口失败时返回无效温度标志

十三、总结 ​

battery_temp.c 核心特点：

  1. 抽象层设计 - 隔离硬件差异，统一温度接口
  2. 双温度模式 - 实时温度（快速）+ 统计温度（稳定）
  3. 多温度源支持 - 单电池/双电池/混合温度
  4. 测试友好 - 手动输入温度，方便算法调试
  5. 降级保护 - 驱动未注册时使用默认接口

应用价值：

  • 充电安全保护（温度控制充电功率）
  • 热管理（过温保护）
  • 电池健康度评估（温度影响老化）
  • UI 显示（温度警告提示）

这是电池管理系统中温度监控的基础框架，为上层提供了统一、可靠的温度数据接口！