基于linux 3.10.49内核的pinctrl流程分析

基于linux 3.10.49内核的pinctrl流程分析

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 %s\n",

// 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.