基于Linux 3.10.49内核的pinctrl步骤分析

发布时间：2021-11-13 12:49:22 所属栏目：PHP教程来源：互联网

导读：Linux kernel 3.10.49+ pinctrl驱动的platform注册就不说了, 无非就是platform_driver_register这个入口, 最后匹配到合适的设备后调用struct platform_driver 的probe函数. 这里说说, pinctl io复用关系(pinmux)的是怎么通过device tree source(dts)设置的.

Linux kernel 3.10.49+
pinctrl驱动的platform注册就不说了,
无非就是platform_driver_register这个入口,
最后匹配到合适的设备后调用struct platform_driver 的probe函数.

这里说说, pinctl io复用关系(pinmux)的是怎么通过device tree source(dts)设置的.
1. 首先,当然是看pinctrl驱动的probe函数(这相当于驱动初始化的入口):
    drivers/pinctrl/pinctrl-xxxxxx.c : xxxxxx_pinctrl_probe(...)
    xxxxxx_pinctrl_probe(...) --> pinctrl_register(...)

2. drivers/pinctrl/core.c : pinctrl_register(...)
    pinctrl_register(...) --> pinctrl_get(...)

3. drivers/pinctrl/core.c : pinctrl_get(...)
    pinctrl_get(...) --> create_pinctrl(...)

4. drivers/pinctrl/core.c : create_pinctrl(...)
    create_pinctrl(...) --> pinctrl_dt_to_map(...)

5. drivers/pinctrl/devicetree.c : pinctrl_dt_to_map(...)
    pinctrl_dt_to_map(...) --> dt_to_map_one_config(...)

6. drivers/pinctrl/devicetree.c : dt_to_map_one_config(...)
    dt_to_map_one_config(...) --> ops->dt_node_to_map(...) // 回调函数. 第7~10步是进入到回调后的一系列初始化.

7. ops->dt_node_to_map 就是 drivers/pinctrl/pinctrl-xxxxxx.c 中 struct pinctrl_ops 的 dt_node_to_map成员函数指针,
    也就是struct pinctrl_ops xxxxxx_pinctrl_ops->dt_node_to_map = xxxxxx_pinctrl_dt_node_to_map;

8. drivers/pinctrl/pinctrl-xxxxxx.c : xxxxxx_pinctrl_dt_node_to_map(...)
    xxxxxx_pinctrl_dt_node_to_map(...) --> 轮询调用 xxxxxx_pinctrl_dt_subnode_to_map(...)
    轮询的内容: struct device_node *np 其中一个就是 dts文件里pinmuxing node设备, 而pinmuxing node设备有7个子node(看例子):
    如: arm926u, i2c0, i2c1等.
        state_default: pinmuxing {
            arm926u {
                    xxx,function = "arm926u";
                    xxx,group = "arm926u";
            };
            i2c0 {
                    xxx,function = "i2c";
                    xxx,group = "i2c0_pos_0";
            };
            i2c1 {
                    xxx,function = "i2c";
                    xxx,group = "i2c1";
            };
            i2c2 {
                    xxx,function = "i2c";
                    xxx,group = "i2c2";
            };
            uart0 {
                    xxx,function = "uart";
                    xxx,group = "uart0_pos_0";
            };
            uart1 {
                    xxx,function = "uart";
                    xxx,group = "uart1_pos_0";
            };
            wdt {
                    xxx,function = "wdt";
                    xxx,group = "wdt";
            };
        };

9. drivers/pinctrl/pinctrl-xxxxxx.c : xxxxxx_pinctrl_dt_subnode_to_map(...)
    在这里有:
    ret = of_property_read_string(np, "xxx,function", &function); // 哈哈, 解析dts node设备属性
    ret = of_property_read_string(np, "xxx,group", &group);
    reserve_map(...) // allocate map内存
    最后调用 add_map_mux(...);

10. drivers/pinctrl/pinctrl-xxxxxx.c : add_map_mux(...)
    (*map)[*num_maps].type = PIN_MAP_TYPE_MUX_GROUP; //特别注意这个type, 后续用到
    (*map)[*num_maps].data.mux.group = group;        // group只是个字符串, 如:i2c0_pos_0
    (*map)[*num_maps].data.mux.function = function; // function只是个字符串, 如:i2c
    (*num_maps)++;

11. 回调ops->dt_node_to_map完成, 回到第6步继续运行.
    drivers/pinctrl/devicetree.c : 运行dt_remember_or_free_map(...);

12. drivers/pinctrl/devicetree.c : dt_remember_or_free_map(...)
    dt_remember_or_free_map(...) --> pinctrl_register_map(...)

13. drivers/pinctrl/core.c : pinctrl_register_map(...)
    判断一下PIN_MAP_TYPE_MUX_GROUP
    pinctrl_register_map(...) --> list_add_tail(&maps_node->node, &pinctrl_maps) // pinctrl_maps 是全局变量: LIST_HEAD(pinctrl_maps);

######### 到这里, create_pinctrl(...) 的 pinctrl_dt_to_map(...) 函数已运行完成. #########

14. 回调pinctrl_dt_to_map完成, 回到第4步继续运行. 还是在create_pinctrl(...)函数里.
    create_pinctrl(...) --> add_setting(...)

15. drivers/pinctrl/core.c : add_setting(...)
    switch (map->type) {
    case PIN_MAP_TYPE_MUX_GROUP:
        ret = pinmux_map_to_setting(map, setting);
        break;
        }
    add_setting(...) --> pinmux_map_to_setting(...)

16. drivers/pinctrl/pinmux.c : pinmux_map_to_setting(...)
    pinmux_map_to_setting(...) --> pmxops->get_function_groups(...)

17. pmxops->get_function_groups(...) 就是 drivers/pinctrl/pinctrl-xxxxxx.c 中 struct pinmux_ops 的 get_function_groups成员函数指针,
    也就是struct pinmux_ops xxxxxx_pinmux_ops->get_function_groups = xxxxxx_get_groups;
    在xxxxxx_get_groups(...)函数里:可以取到 xxxxx_groups[] = {...};的字符串数值.

    ret = pinmux_func_name_to_selector(pctldev, map->data.mux.function);
    // pinmux_func_name_to_selector(...) { // 函数实现
    // ...
    //    while (selector < nfuncs) {
    //        const char *fname = ops->get_function_name(pctldev,
    //                selector);            // ops->get_function_name 就是struct pinmux_ops的get_function_name 取到 i2c

    //        if (!strcmp(function, fname)) // function: map->data.mux.function这个就是dts的 xxx,function = "i2c";
    //            return selector; // fname:得到const struct xxxxxx_function xxxxxx_functions[] 第几个是i2c,
                                      // 所以, 代码里的 function 与 group 必须是一一对应的.

    //        selector++;
    //    }
    // }
    // ...
    setting->data.mux.func = ret;
    ret = pmxops->get_function_groups(pctldev, setting->data.mux.func,
                      &groups, &num_groups);
        // groups 等于 fname##_groups 如:const char * const i2c_groups[] = { "i2c0_pos_0", "i2c0_pos_1", "i2c1", "i2c2"}
        group = map->data.mux.group; // xxx,group = "i2c0_pos_0"; //注意: 凡是map相关的, 很可能是dts的内容
        for (i = 0; i < num_groups; i++) {
            if (!strcmp(group, groups[i])) {
                found = true;
                break;
            }
        }
    // dts的类似于xxx,group = "i2c0_pos_0" 与通过get_function_groups获取到代码的 const struct xxxxxx_function xxxxxx_functions[]全局变量.
    // 两个作对比, 得到setting->data.mux.group;

    ret = pinctrl_get_group_selector(pctldev, group);
    // pinctrl_get_group_selector(struct pinctrl_dev *pctldev,
                    const char *pin_group) { // 函数实现
    // ...
    // while (group_selector < ngroups) {
    //    const char *gname = pctlops->get_group_name(pctldev,
    //                            group_selector); // pctlops->get_group_name 就是 struct pinctrl_ops的get_group_name
    //    if (!strcmp(gname, pin_group)) { // pin_group: 是 xxx,group = "i2c0_pos_0";
                                          // gname: 是代码里的全局变量 const struct xxxxxx_group xxxxxx_groups[];
    //        dev_dbg(pctldev->dev,
    //            "found group selector %u for %sn",
    //            group_selector,
    //            pin_group);
    //        return group_selector;
    //    }

    //    group_selector++;
    // }
    // ...

    setting->data.mux.group = ret; // 得到setting->data.mux.group,后面给xxxxxx_enable使用(设置控制寄存器)
    // 相当于, 我只要在dts中设置xxx,group = "i2c0_pos_0", pinctrl子系统就会找到对应的寄存器设置.

######### 到这里, create_pinctrl(...) 的 add_setting(...) 函数已运行完成. #########

######### 到这里, pinctrl_register(...) 的 pinctrl_get(...) 函数已运行完成. #########

18. 回调pinctrl_get完成, 回到第2步继续运行. 还是在pinctrl_register(...)函数里.
    pinctrl_register(...) --> pinctrl_select_state(...)
    switch (setting->type) {
        case PIN_MAP_TYPE_MUX_GROUP: // 用到了.
            ret = pinmux_enable_setting(setting);
            break;
            ...
            }

19. drivers/pinctrl/pinmux.c : pinmux_enable_setting(...)
    pinmux_enable_setting(...) --> ops->enable(...) // 哈哈, 又是ops,回调函数,第19~20步是进入到回调后的一系列初始化.
    ret = ops->enable(pctldev, setting->data.mux.func,
              setting->data.mux.group);


20. ops->enable 就是 drivers/pinctrl/pinctrl-xxxxxx.c 中 struct pinmux_ops 的 enable成员函数指针,
    也就是struct pinmux_ops xxxxxx_pinmux_ops->enable = xxxxxx_enable;
    在xxxxxx_enable(...)函数里:可以设置控制寄存器的值, 作为IO复用设置(这函数是内核运行完成后,应用程序修改时用到的.), 用作gpio, 还是i2c等.

######### 到这里, pinctrl_register(...) 的 pinctrl_select_state(...) 函数已运行完成. #########

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重要结构体:
1). struct pinctrl_desc: struct platform_driver的probe函数的pinctrl_register需要使用到
                        struct pinctrl_dev *pinctrl_register(struct pinctrl_desc *pctldesc,
                                struct device *dev, void *driver_data);

2). struct pinctrl_ops: struct pinctrl_desc结构体需要使用到.
    .get_groups_count = 需赋函数指针, --|
    .get_group_name = 需赋函数指针,    | 这三个函数, 需要生成一个全局变量的结构体, 指定gpio引脚控制寄存器的位移和组需要用到的引脚号.
    .get_group_pins = 需赋函数指针, --|
    .dt_node_to_map = 需赋函数指针, ------|
    .dt_free_map = 需赋函数指针,    ------| 这两个是解析dts文件的复用信息pinmuxing到内存map 和析构map

3). struct pinmux_ops: struct pinctrl_desc结构体需要使用到.
    .gpio_request_enable = 需赋函数指针,
    .gpio_disable_free = 需赋函数指针,
    .request = 需赋函数指针,
    .free = 需赋函数指针,
    .get_functions_count = 需赋函数指针, --|
    .get_function_name = 需赋函数指针,    --| 这三个函数, 是直接解析dts, 用到的function 和 group, 通过function名字, 找到 group的名字(可能有多个)
    .get_function_groups = 需赋函数指针, --|                  再通过 group 的名字去找到gpio引脚控制寄存器的信息, 最后通过enable回调函数设置.
    .enable = 需赋函数指针,
    .disable = 需赋函数指针,

4). struct pinctrl_pin_desc 所有引脚号.
5). 自定义group结构体:
    5-1). group的名字(也就是io复用的名字)(dts编写时, 需要在这里找得到),
    5-2). 复用io数(如i2c, 需要使用两个io).
    5-3). 控制寄存器地址, 和使用哪几位.
6). 自定义function结构体:
    6-1). function的名字(dts编写时, 需要在这里找得到),
    6-2). group的名字(可以有很多个, 如i2c1, i2c2等, 但也必须在自定义group结构体里找得到)

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pinctrl 运行原理:
1) 读取dts: 先读入dts的pinmuxing节点的信息到map;
2) dts的子节点的function 和自定义function结构体的function的名字匹配, 得到自定义function结构体的下标, 放入Setting变量的func:
3) 由自定义function结构体的下标, 得到自定义function结构体的group的名字和数量;
4) 判断 dts的子节点的group 是否在自定义function结构体的group的名字里面, 如果是, 运行第5步, 否就运行第二步匹配dts下一个子节点的function;
5) dts的子节点的group 和自定义group结构体的group的名字匹配, 得到自定义group结构体的下标, 放入Setting变量的group;
6) 通过Setting变量的func和group这两个下标调用struct pinmux_ops的enable回调函数. 哈哈, 络于可以设置寄存器了.

（编辑：云计算网_泰州站长网）

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