一、pinctrl子系統設備樹配置
有了pinctrl子系統以后，驅動就可以操作pinctrl子系統的接口函數完成I/O操作了，而不需要自己去配置了。一般pinctrl子系統驅動是由芯片原廠的BSP工程師實現好的。驅動工程師通過配置設備樹去使用pinctrl子系統。有些I/O口具有不同的狀態(state)，比如在正常工作的時候這一組I/O口被配置成uart接口，休眠時配置成GPIO接口且輸出為高電平。pinctrl子系統的設備樹配置也是遵守service和client結構。
舉個例子：這里的device節點成為pinctrl子系統中的一個client設備，因為其使用了pinctrl子系統里面提供出來的接口。pinctrl就是pincontroller的縮寫。
//client節點 device { pinctrl-names = "default", "sleep"; //使用pinctrl-names來表示設備的狀態(state),這里有2個，分別為默認狀態和休眠狀態。 pinctrl-0 = <&state_0_node_a>; //第0個狀態對應於"default"狀態，對應的引腳在pinctrl-0里面定義。 pinctrl-0 = <&state_1_node_a>; //第1個狀態對應於"sleep"狀態，對應的引腳在pinctrl-1里面定義。 }; //service節點 pincontroller { state_0_node_a { function = "uart0"; groups = "u0rxtx", "u0rtscts"; }; state_1_node_a { function = "gpio"; groups = "u0rxtx", "u0rtscts"; }; };
上面的是對一組引腳的復用，在不同狀態下復用為uart引腳或gpio引腳，稱為“Generic pin multiplexing node”(復用節點)。還有一種配置叫做“Generic pin configuration node”(配置節點)是對引腳功能的配置，不同的狀態(default、idle、sleep...)配置成不同的功能。
一個配置節點的例子如下：
//client節點 device { pinctrl-names = "default", "sleep"; //使用pinctrl-names來表示設備的狀態(state),這里有2個，分別為默認狀態和休眠狀態。 pinctrl-0 = <&state_0_node_a>; //第0個狀態對應於"default"狀態，對應的引腳在pinctrl-0里面定義。 pinctrl-0 = <&state_1_node_a>; //第1個狀態對應於"sleep"狀態，對應的引腳在pinctrl-1里面定義。 }; //service節點，controller來提供服務 pincontroller { state_0_node_a { //復用節點 function = "uart0"; groups = "u0rxtx", "u0rtscts"; }; state_1_node_a { //配置節點 groups = "u0rxtx", "u0rtscts"; output-high; //輸出高電平 }; };
不論是復用節點還是配置節點，都是來操作這些引腳。對於一個client它可以指定多個狀態(state)，在每一個狀態下都可以指定對應的子節點來描述它的狀態。子節點在controller服務側實現，子節點可以是一個復用節點(把對應的引腳復用成某個功能)也可以是一個配置節點(把對應的引腳配置成某個狀態)。
對於client節點，其設備樹書寫格式基本上是一致的，統一的。但是對於服務側的controller節點的寫法就五法八門了，有些根本就沒有function和group，可以說的上是毫無格式。
舉幾個實際使用的例子：
1.imx6ull的
//client端： @uart1 { pinctrl-names = "default"; pinctrl-0 = <&pinctrl_uart1>; status = "okay"; }; //pincontroller服務端 pinctrl_uart1: uartlgrp { fsl.pins = <MX6UL_PAD_UART1_TX_DATA__UART1_DCE_TX, //名字為UART1_TX的引腳被復用為UART1_DCE_TX功能。 MX6UL_PAD_UART1_RX_DATA__UART1_DCE_RX>; //這里寫的是兩個宏，所以沒有加"&" };
2.rk3288平台的
//client端 @uart0 { pinctrl-names = "default"; pinctrl-0 = <&uart0_xfer &uart0_cts &uart0_rts>; //它使用三個節點來表示三組引腳。 status = "okay"; }; //pincontroller服務端 gpio4_uart0 { uart0_xfer: uart0-xfer { rockchip,pins = <UART0BT_SIN>, <UART0BT_SOUT>; //使用rockchip,pins來指定使用哪些引腳，就等效於groups rockchip,pull = <VALUE_PULL_DISABLE>; //這兩個字段來配置這些引腳的參數 rockchip,drive = <VALUE_DRV_DEFAULT>; }; uart0_cts: uart0-cts { rockchip,pins = <UART0BT_CTSN>; //這里寫的是兩個宏，所以沒有加"&"，這里其實是指定了兩個引腳。 rockchip,pull = <VALUE_PULL_DISABLE>; rockchip,drive = <VALUE_DRV_DEFAULT>; }; uart0_rts: uart0-rts { rockchip,pins = <UART0BT_RTSN>; rockchip,pull = <VALUE_PULL_DISABLE>; rockchip,drive = <VALUE_DRV_DEFAULT>; }; uart0_rts_gpio: uart0-rts-gpio { rockchip,pins = <FUNC_TO_GPIO(UART0BT_RTSN)>; rockchip,drive = <VALUE_DRV_DEFAULT>; }; };
雖然pincontroller服務端沒有統一的格式，但是其里面的概念還是一樣的，使用到哪些引腳，這些引腳會被歸為一組一組，這些引腳會被復用為某一個功能。
3. 一個設備使用多個gpio時的設備樹的設置方法
pcie0: qcom,pcie@xxx { compatible = "qcom,pci-msm"; pinctrl-names = "default", "sleep"; pinctrl-0 = <&pcie0_clkreq_default &pcie0_perst_default &pcie0_wake_default>; //gpio80 gpio79 gpio81 pinctrl-1 = <&pcie0_clkreq_sleep &pcie0_perst_default &pcie0_wake_default>; //gpio80 gpio79 gpio81 }
4. 另外還有一種情況，對於一組gpio，在不同state下pin_func定義不同的情況，如wifi，在active狀態設置為wifi功能，在suspend狀態下設置為普通gpio。
pinctrl@fd511000{ ... pmx-wcnss-5wire-active{ qcom,pins= <&gp 40>, <&gp 41>, <&gp 42>, <&gp43>, <&gp44>; qcom,pin-func= <1>; qcom,num-grp-pins= <5>; label= "wcnss-5wire-active"; //使用label去指定function wcnss-5wire-active:wcnss-active { drive-strength= <6>; / * 6MA */ bias-pull-up; }; }; pmx-wcnss-5wire-suspend{ qcom,pins= <&gp 40>, <&gp 41>, <&gp 42>, <&gp43>, <&gp44>; qcom,pin-func= <0>; qcom,num-grp-pins= <5>; label= "wcnss-5wire-suspend"; //使用label去指定function wcnss-5wire-sleep:wcnss-sleep { drive-strength= <6>; / * 6MA */ bias-pull-down; }; }; };
二、驅動中怎樣使用pinctrl子系統
對於驅動代碼中怎樣使用pinctrl子系統，這對驅動工程師來說是透明的，我們驅動中基本不用管，當設備切換狀態時(對應設備樹中pinctrl-names的狀態)，對應的pinctrl就會被調用。
1. 在驅動probe之前就先獲取了pinctl的各種state
__device_attach bus_for_each_drv(dev->bus, NULL, &data, __device_attach_driver); __device_attach_driver driver_match_device(drv, dev); //只有驅動和設備樹節點匹配上了才會繼續往下走 driver_probe_device(struct device_driver *drv, struct device *dev) really_probe pinctrl_bind_pins //執行到這里了，一定是驅動和設備匹配上后的。 drv->probe(dev)//然后再probe我們的驅動
int pinctrl_bind_pins(struct device *dev) { /*1.先get*/ dev->pins->p = devm_pinctrl_get(dev); /*2.獲取各種state下的pin*/ dev->pins->default_state = pinctrl_lookup_state(dev->pins->p, PINCTRL_STATE_DEFAULT); /*default的必須要有，否則直接退出*/ dev->pins->init_state = pinctrl_lookup_state(dev->pins->p, PINCTRL_STATE_INIT); /*3.選中一個state進行設置*/ if (IS_ERR(dev->pins->init_state)) { /*這里對clent的gpio設備樹節點進行解析，並對硬件進行了設置*/ ret = pinctrl_select_state(dev->pins->p, dev->pins->default_state); /*如果有init state，就設置為init state，否則設置為default state, Qcom沒有定義sleep state*/ } else { ret = pinctrl_select_state(dev->pins->p, dev->pins->init_state); } #ifdef CONFIG_PM //R上也定義了這個值 dev->pins->sleep_state = pinctrl_lookup_state(dev->pins->p, PINCTRL_STATE_SLEEP); dev->pins->idle_state = pinctrl_lookup_state(dev->pins->p, PINCTRL_STATE_IDLE); #endif return 0; }
2. 若是非要自己調用，也有函數
struct pinctrl * __must_check devm_pinctrl_get_select_default(struct device *dev) //獲取"default"狀態的pinctrl配置 struct pinctrl * __must_check devm_pinctrl_get_select(struct device *dev, const char *name); //獲取name指定的pinctrl配置 void devm_pinctrl_put(struct pinctrl *p); //釋放pinctrl配置資源，通常不需要我們調用。
3. pinctrl使用步驟
/*1.驅動獲取對應的pinctrl節點*/
struct pinctrl *devm_pinctrl_get(struct device *dev)
devm_pinctrl_get pinctrl_get(dev); find_pinctrl(dev);//從pinctrl_list中找到屬於此dev的struct pinctrl create_pinctrl(dev, NULL); pinctrl_dt_to_map(p, pctldev); //解析設備端(client)設備樹種的配置，， of_find_node_by_phandle(phandle); //通過phandle找到config節點 dt_to_map_one_config(p, pctldev, statename, np_config); //解析設備樹的config節點
/*2.獲取各種state的gpio配置*/
struct pinctrl_state *pinctrl_lookup_state(struct pinctrl *p, const char *name) //name = "xxx_active"/"xxx_sleep"/"xxx_default"
struct pinctrl_state *pinctrl_lookup_state(struct pinctrl *p, const char *name) find_state(p, name); //通過名字返回對應的pinctrl_state
/*3.將上面獲取的指定state狀態設置到硬件中*/
int pinctrl_select_state(struct pinctrl *p, struct pinctrl_state *state)
int pinctrl_select_state(struct pinctrl *p, struct pinctrl_state *state) pinctrl_commit_state(p, state); pinmux_disable_setting(setting); p->state = NULL; //轉換過程中設置為null pinmux_enable_setting(setting); //對於每一個setting都調用這個函數 struct pinctrl_ops *pctlops = pctldev->desc->pctlops; pctlops->get_group_pins(pctldev, setting->data.mux.group, &pins, &num_pins); /*獲取對應的pin和pin的數量，每一個pin都是對一個gpio引腳的寄存器描述*/ pin_request(pctldev, pins[i], setting->dev_name, NULL); //對每一個引腳進行獲取 ops->set_mux(pctldev, setting->data.mux.func, setting->data.mux.group); //這里進行pinmux的設置
三、對pmic的gpio的獲取和使用
上面描述的都是對Soc的gpio的配置，pmic的gpio的配置和使用和之前對gpio的使用方法基本一致。
1. 相關函數：
int of_get_named_gpio(struct device_node *np, const char *propname, int index) int gpio_request(unsigned gpio, const char *label) int gpio_direction_input(unsigned gpio) int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value) int gpio_get_value(unsigned int gpio) void gpio_set_value(unsigned int gpio, int value)
2. 舉例
設備樹節點中gpio配置
qcom,otg_en-gpio = <&pm8150l_gpios 10 0x00>;
驅動中gpio獲取：
of_get_named_gpio(node, "qcom,otg_en-gpio", 0); //或 gpio_request(en_gpio, "qcom,otg_en-gpio");
四、總結
1. pinctrl節點，也即是service的節點的驅動中是沒有解析設備樹的，在設備驅動，也即client的驅動中設置的時候才會去解析設備樹，進行實際的硬件配置。若是只是service中配置了，但是沒有client使用，沒有什么影響。
2. 一般是驅動自身，在suspend回調中設置為sleep state，resume時設置為avtive state。平台設備驅動在probe()時會自動設置為default state，其它驅動在probe()內可以進行設置。
參考：
pinctrl基礎簡介：http://www.voidcn.com/article/p-vowhhncl-xp.html
gpio pinctrl的使用demo：https://dongka.github.io/2018/02/25/pinctrl/sunxi_pinctrl/