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Pinctrl子系统主要数据结构
参考资料：
- Linux 5.x内核
- Documentationdevicetreebindingspinctrlpinctrl-bindings.txt
- arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi
- arch/arm/boot/dts/stm32mp157-100ask-pinctrl.dtsi
- arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-100ask.dtsi
- driverspinctrlstm32pinctrl-stm32mp157.c
- driverspinctrlstm32pinctrl-stm32.c
- Linux 4.x内核文档
- Documentationpinctrl.txt
- Documentationdevicetreebindingspinctrlpinctrl-bindings.txt
- arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-evk.dts
- arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts
- driverspinctrlfreescalepinctrl-imx6ul.c
- driverspinctrlfreescalepinctrl-imx.c
1. 设备树
1.1 理想模型
1.2 实际的例子
- IMX6ULL
- STM32MP157
2. pincontroller的数据结构
记住pinctrl的三大作用，有助于理解所涉及的数据结构：
- 引脚枚举与命名(Enumerating and naming)
- 引脚复用(Multiplexing)：比如用作GPIO、I2C或其他功能
- 引脚配置(Configuration)：比如上拉、下来、open drain、驱动强度等
2.1 pinctrl_desc和pinctrl_dev
1. 结构体引入
pincontroller虽然是一个软件的概念，但是它背后是有硬件支持的，所以可以使用一个结构体来表示它：pinctrl_dev。
怎么构造出pinctrl_dev？我们只需要描述它：提供一个pinctrl_desc，然后调用pinctrl_register就可以：
代码语言：javascript复制struct pinctrl_dev *pinctrl_register(struct pinctrl_desc *pctldesc,
struct device *dev, void *driver_data);怎么使用pinctrl_desc、pinctrl_dev来描述一个pin controller？这两个结构体定义如下：
pinctrl_desc示例如下：
2. 作用1：描述、获得引脚
使用结构体pinctrl_pin_desc来描述一个引脚，一个pin controller有多个引脚：
使用pinctrl_ops来操作引脚，主要功能有二：
- 来取出某组的引脚：get_groups_count、get_group_pins
- 处理设备树中pin controller中的某个节点：dt_node_to_map，把device_node转换为一系列的pinctrl_map
3. 作用2：引脚复用
4. 作用3：引脚配置
5. 使用pinctrl_desc注册得到pinctrl_dev
调用devm_pinctrl_register或pinctrl_register，就可以根据pinctrl_desc构造出pinctrl_dev，并且把pinctrl_dev放入链表：
代码语言：javascript复制devm_pinctrl_register
pinctrl_register
struct pinctrl_dev *pctldev;
pctldev = kzalloc(sizeof(*pctldev), GFP_KERNEL);
pctldev->owner = pctldesc->owner;
pctldev->desc = pctldesc;
pctldev->driver_data = driver_data;
/* check core ops for sanity */
ret = pinctrl_check_ops(pctldev);
/* If we're implementing pinmuxing, check the ops for sanity */
ret = pinmux_check_ops(pctldev);
/* If we're implementing pinconfig, check the ops for sanity */
ret = pinconf_check_ops(pctldev);
/* Register all the pins */
ret = pinctrl_register_pins(pctldev, pctldesc->pins, pctldesc->npins);
list_add_tail(&pctldev->node, &pinctrldev_list);3. client的数据结构
在设备树中，使用pinctrl时格式如下：
代码语言：javascript复制/* For a client device requiring named states */
device {
pinctrl-names = "active", "idle";
pinctrl-0 = <&state_0_node_a>;
pinctrl-1 = <&state_1_node_a &state_1_node_b>;
};设备节点要么被转换为platform_device，或者其他结构体(比如i2c_client)，但是里面都会有一个device结构体，比如：
3.1 dev_pin_info
每个device结构体里都有一个dev_pin_info结构体，用来保存设备的pinctrl信息：
3.2 pinctrl
假设芯片上有多个pin controller，那么这个设备使用哪个pin controller？
这需要通过设备树来确定：
- 分析设备树，找到pin controller
- 对于每个状态，比如default、init，去分析pin controller中的设备树节点
- 使用pin controller的pinctrl_ops.dt_node_to_map来处理设备树的pinctrl节点信息，得到一系列的pinctrl_map
- 这些pinctrl_map放在pinctrl.dt_maps链表中
- 每个pinctrl_map都被转换为pinctrl_setting，放在对应的pinctrl_state.settings链表中
3.3 pinctrl_map和pinctrl_setting
设备引用pin controller中的某个节点时，这个节点会被转换为一些列的pinctrl_map：
- 转换为多少个pinctrl_map，完全由具体的驱动决定
- 每个pinctrl_map，又被转换为一个pinctrl_setting
- 举例，设备节点里有：
pinctrl-0 = <&state_0_node_a>- pinctrl-0对应一个状态，会得到一个pinctrl_state
- state_0_node_a节点被解析为一系列的pinctrl_map
- 这一系列的pinctrl_map被转换为一系列的pinctrl_setting
- 这些pinctrl_setting被放入pinctrl_state的settings链表
4. 使用pinctrl_setting
调用过程：
代码语言：javascript复制really_probe
pinctrl_bind_pins
pinctrl_select_state
/* Apply all the settings for the new state */
list_for_each_entry(setting, &state->settings, node) {
switch (setting->type) {
case PIN_MAP_TYPE_MUX_GROUP:
ret = pinmux_enable_setting(setting);
ret = ops->set_mux(...);
break;
case PIN_MAP_TYPE_CONFIGS_PIN:
case PIN_MAP_TYPE_CONFIGS_GROUP:
ret = pinconf_apply_setting(setting);
ret = ops->pin_config_group_set(...);
break;
default:
ret = -EINVAL;
break;
} case PIN_MAP_TYPE_CONFIGS_GROUP:
ret = pinconf_apply_setting(setting);
ret = ops->pin_config_group_set(...);
break;
default:
ret = -EINVAL;
break;
} 
