pinctrl子系統分析（一）

pinctrl子系統分析（二）

pinctrl子系統分析（三）

許多soc的內部都包含了pin控制器，通過pin控制器，我們可以匹配引腳的狀態和功能特性。在了解pinctrl子系統之前，我們先來了解一些基本的概念。

soc的很多引腳都可以配置成不同的功能，如a1和a2兩個引腳，既可以當作普通的gpio使用，又可以配置為i2c的scl和sda，也可以配置為其他功能等等，這稱作引腳的復用（簡稱pinmux）。

除此之外，還可以配置引腳的電氣屬性，如上拉/下拉、輸入/輸出等，這稱作引腳的配置（簡稱pinconf）。

有時需要將多個引腳組合在一起，以實現特定的功能，如spi介面、i2c介面等，需要以group為單位，訪問、控制多個pin，這就是pin groups。引腳復用的功能，稱作pin function。

一些soc為了設計靈活，同乙個功能，可以引出多個pin groups，如在晶元內部的i2c0的功能可能引出到pin groups ，也可能引出到另外乙個pin groups ，但毫無疑問，這兩個pin group不能同時active，畢竟晶元內部的i2c0的硬體邏輯只有乙個，也就是說乙個pin function可以對應多個pin groups。

pinctrl子系統，正是通過pin groups和pin function這兩個概念，來管理soc的引腳復用，pin function及pin groups一經確定，引腳的復用功能也就確認了。

pinctrl子系統的軟體架構，如下圖。

最底層是pin控制器，pin控制器驅動提供了引腳復用、配置的功能。pin control核心是乙個硬體無關模組，提供了pin控制器驅動的註冊、登出方法，從使用者角度給出了操作pin的介面，這樣，各個driver不需要關注pin控制器的底層硬體相關的內容。

上層的driver呼叫pin control核心介面的主要目標有兩個：

(1) 設定裝置的引腳功能復用

(2) 設定裝置的引腳電氣特性

此外，由於電源管理的要求，某個device可能處於某個電源管理狀態，例如idle或者sleep，這時候，屬於device的所有pin就會需要處於另外的狀態。

綜合上述的需求，就定義了pin control state的概念，也就是說裝置可能處於非常多的狀態中的乙個，裝置驅動可以切換裝置處於的狀態。為了方便管理pin control state就有了pin control state holder的概念，用來管理乙個裝置的所有的pin control state。核心用struct pinctrl_state資料結構抽象pin control state。

裝置的pin control state在裝置節點裡描述，如下圖例子：

pinctrl-names裡定義了2種狀態：default、sleep。

第0種狀態的引腳配置資訊在pinctrl-0中定義，第1種狀態的引腳配置資訊在pinctrl-1中定義，以此類推。每種狀態的引腳配置由乙個或多個裝置節點來描述，這些裝置節點裡面描述的配置資訊沒有統一標準，每家晶元都不太一樣，但都要位於pin控制器的裝置節點之下。

上層的driver可以呼叫以下函式來設定不同狀態下的裝置引腳配置：

//設定預設狀態下的引腳配置
static
inline
struct pinctrl * __must_check pinctrl_get_select_default
(struct device *dev)
;//根據name選擇某種狀態的引腳配置
static
inline
struct pinctrl * __must_check pinctrl_get_select
(struct device *dev,
const
char
*name)
;

驅動程式可以不用呼叫pinctrl_get_select_default函式，因為在device與driver的match之後，呼叫driver的probe之前，會呼叫pinctrl_bind_pins函式設定預設狀態下裝置的引腳設定：

static
intreally_probe
(struct device *dev,
struct device_driver *drv)
else
if(drv->probe)..
....
}

pinctrl_dev結構體，描述乙個pin控制器。乙個pin控制器，並不都是可以配置晶元上所有的引腳，有些晶元含有多個pin控制器，那麼系統上會註冊多個pinctrl_dev，註冊後會插入到全域性鍊錶pinctrldev_list裡，便於查詢。

pinctrl_dev結構體定義如下：

struct pinctrl_dev 
;

pinctrl_dev結構體有一成員desc，資料型別為struct pinctrl_desc，描述了該pin控制器名字、可配置引腳個數及引腳的pinctrl_pin_desc，還有引腳復用的設定方法、引腳配置的設定方法等資訊，定義如下：

struct pinctrl_desc 
;

註冊pin控制器，需要提供乙個pinctrl_desc結構體。

pinctrl_pin_desc結構體，描述由硬體平台提供的乙個引腳資訊，定義如下：

struct pinctrl_pin_desc 
;

硬體平台提供的乙個引腳資訊會註冊進核心，核心使用pin_desc資料結構描述乙個引腳資訊，定義如下：

struct pin_desc 
;

pinctrl_ops結構體，描述pin控制器的通用方法，定義如下：

struct pinctrl_ops 
;

pinmux_ops 結構體，描述引腳復用的方法，定義如下：

struct pinmux_ops 
;

pinconf_ops結構體，描述引腳配置的方法，定義如下：

struct pinconf_ops 
;

pinctrl結構體，pin control state holder，也可以稱為管理者，用於管理乙個裝置不同狀態下的引腳配置，每個裝置有乙個，系統中的pinctrl會插入到全域性鍊錶pinctrl_list裡。

struct pinctrl 
;

pinctrl_state結構體，描述乙個pin control state。

struct pinctrl_state 
;

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framebuffer 子系統分析

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