Pin Control Subsystem是Linux內核抽象出的一套用於控制硬件引腳的一套子系統。
1、源文件列表
源碼位於linux/drivers/pinctrl目錄下，源文件列表如下：
| 文件名 | 描述 |
| core.c core.h | pin control subsystem的core driver |
| pinctrl-utils.c pinctrl-utils.h | pin control subsystem的一些utility接口函數 |
| pinmux.c pinmux.h | pin control subsystem的core driver(pin muxing部分的代碼，也稱為pinmux driver) |
| pinconf.c pinconf.h | pin control subsystem的core driver(pin config部分的代碼，也稱為pin config driver) |
| devicetree.c devicetree.h | pin control subsystem的device tree代碼 |
| pinctrl-xxxx.c | 各種pin controller的low level driver。 |
在pin controller driver文檔中 ，我們以2416的pin controller為例，描述了一個具體的low level的driver，這個driver涉及的文件包括pinctrl-samsung.c，pinctrl-samsung.h和pinctrl-s3c24xx.c，具體位於ux/drivers/pinctrl/samsung目錄。
2、和其他內核模塊接口頭文件
很多內核的其他模塊需要用到pin control subsystem的服務，這些頭文件就定義了pin control subsystem的外部接口以及相關的數據結構。我們整理linux/include/linux/pinctrl目錄下pin control subsystem的外部接口頭文件列表如下（在4.1內核中已經找不到以下文件）：
| 文件名 | 描述 |
| consumer.h | 其他的driver要使用pin control subsystem的下列接口： a、設置引腳復用功能 b、配置引腳的電氣特性 這時候需要include這個頭文件 |
| devinfo.h | 這是for linux內核的驅動模型模塊（driver model）使用的接口。struct device中包括了一個struct dev_pin_info *pins的成員，這個成員描述了該設備的引腳的初始狀態信息，在probe之前，driver model中的core driver在調用driver的probe函數之前會先設定pin state |
| machine.h | 和machine模塊的接口。 |
3、Low level pin controller driver接口
我們整理linux/include/linux/pinctrl目錄下pin control subsystem提供給底層specific pin controller driver的頭文件列表如下：
| 文件名 | 描述 |
| pinconf-generic.h | 這個接口主要是提供給各種pin controller driver使用的，不是外部接口。 |
| pinconf.h | pin configuration 接口 |
| pinctrl-state.h | pin control state狀態定義 |
| pinmux.h | pin mux function接口 |
pin control subsystem的主要功能包括：
（A）管理系統中所有可以控制的pin。在系統初始化的時候，枚舉所有可以控制的pin，並標識這些pin。
（B）管理這些pin的復用（Multiplexing）。對於SOC而言，其引腳除了配置成普通GPIO之外，若干個引腳還可以組成一個pin group，形成特定的功能。例如pin number是{ 0, 8, 16, 24 }這四個引腳組合形成一個pin group，提供SPI的功能。pin control subsystem要管理所有的pin group。
（C）配置這些pin的特性。例如配置該引腳上的pull-up/down電阻，配置drive strength等。
Pin Control Subsystem和GPIO subsystem交互
為何pin control subsystem要和GPIO subsystem交互？
作為軟件工程師，我們期望的硬件設計應該如下圖所示：
GPIO的HW block應該和其他功能復用的block是對等關系的，它們共同輸入到一個復用器block，這個block的寄存器控制哪一個功能電路目前是active的。pin configuration是全局的，不論哪種功能是active的，都可以針對pin進行電氣特性的設定。這樣的架構下，上圖中紅色邊框的三個block是完全獨立的HW block，其控制寄存器在SOC datasheet中應該是分成三個章節描述，同時，這些block的寄存器應該分別處於不同的地址區間。
對於軟件工程師，我們可以讓pin control subsystem和GPIO subsystem完全獨立，各自進行初始化，各自映射自己的寄存器地址空間，對於pin control subsystem而言，GPIO和其他的HW block沒有什么不同，都是使用自己提供服務的一個軟件模塊而已。然而實際上SOC的設計並非總是向軟件工程師期望的那樣，有的SOC的設計框架圖如下：
這時候，GPIO block是alway active的，而紅色邊框的三個block是緊密的捆綁在一起，它們的寄存器占據了一個memory range（datasheet中用一個章節描述這三個block）。這時候，對於軟件工程師來說就有些糾結了，本來不屬於我的GPIO控制也被迫要參與進來。這時候，硬件寄存器的控制都是pin controller來處理，GPIO相關的操作都要經過pin controller driver，這時候，pin controller driver要作為GPIO driver的back-end出現。
Reprinted From:http://www.wowotech.net/gpio_subsystem/pin-control-subsystem.html