简介

Linux Pinctrl （Pin control）是一个子系统，允许开发者控制芯片引脚的复用、电气属性和其他相关设置。在Linux内核中，Pinctrl是一个重要的组件，提供了硬件抽象层，让开发者在进行驱动程序开发时可以更加灵活地使用芯片的各项功能。本文将深入介绍Linux Pinctrl的具体框架。

Linux Pinctrl框架概述

Linux Pinctrl框架由以下主要组件组成：

pinctrl-core

Pinctrl-core是Linux Pinctrl框架的核心组件，它是用户空间和内核空间之间的接口。pinctrl-core提供了一系列API，如pinctrl_enable(), pinctrl_select_state()等，它公开了对Pinctrl框架的编程接口。驱动程序可以通过调用这些API来配置芯片的引脚，对应用程序来说，这些函数的主要作用是设置和查询当前导出引脚的状态。pinctrl-core还为每个引脚分配了一个名称，以便其他驱动程序可以使用。

pinctrl-subsystem

pinctrl-Subsystem表示针对某个具体芯片的驱动程序。它包括了pinctrl-core以及芯片引脚驱动程序。根据Linux的平台设备模型（Platform device model），它可以被应用程序作为平台设备来直接使用。它使得开发一个芯片或外设的驱动程序变得更加容易，因为驱动程序需要做的仅仅是定义一个设备描述并注册到设备树中。

Pin Control驱动程序

pinctrl-subsystem中的驱动程序被针对特定的芯片或具体的外设开发。它们包括了用于访问某个芯片或外设所有引脚的功能，这些驱动程序可以和pinctrl-subsystem一起工作来支持引脚的复用和控制。每个驱动程序都有一个公共结构体pinctrl_desc，它描述了芯片的所有引脚和支持的模式。

在内核编译时，默认几乎会包含所有硬件平台的Pin Control驱动程序，并且它们以模块的形式编译，这样可以确保适当的驱动程序在加载时可以访问设备树中的引脚信息。

Linux Pinctrl的使用方式

在使用Linux Pinctrl框架时，首先需要了解芯片的引脚布局和功能，并在设备树中为每个引脚定义一组属性。每个引脚属性组应包括以下几个部分：

引脚名称：通常是芯片型号和引脚编号的组合。 引脚属性：用于描述关于该引脚的功能的模式和引脚的电气属性 在内核初始化过程中，Pinctrl框架和硬件平台特定的驱动程序（如GPIO、I2C、SPI）一起，会解析设备树中的引脚属性并对相应引脚进行设置。驱动程序通过访问pinctrl-core和pinctrl-subsystem来完成这些操作。开发人员可以使用Pinctrl框架来配置不同的引脚复用模式和模式配置。它也提供了一个统一的接口，使得开发人员可以使用相同的API访问不同的平台。

总结

Linux Pinctrl框架为开发者提供了一个方便的接口，使得在使用不同平台和芯片时可以更加灵活地控制引脚。Pinctrl-core是pinctrl子系统的核心，提供了一些公共API，可以完成引脚状态转换和状态选择。Pinctrl-subsystem是针对某个具体芯片的驱动程序，为使用设备树描述芯片引脚定义提供了一个接口。Pin Control驱动程序通过PJntrl-core和Pinctrl-subsystem来实现对芯片功能进行控制和切换。开发人员可以根据硬件特性，使用Pinctrl框架来灵活配置不同的引脚和属性。