Linux 内核中 pinctrl 驱动解析设备树（Device Tree）函数节点

最新推荐文章于 2025-09-28 14:24:40 发布

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// 遍历每个子节点，解析函数信息
for_each_child_of_node(np, child) {
    // 如果节点不是函数节点，则继续下一个节点
    if (!is_function_node(child))
        continue;
    // 解析函数信息并存储到 info 结构体中
    ret = rockchip_pinctrl_parse_functions(child, info, i++);
    if (ret) {
        dev_err(&pdev->dev, "failed to parse function\n");
        of_node_put(child);
        return ret;
    }
}

这段代码是 Linux 内核中 pinctrl 驱动解析设备树（Device Tree）函数节点的典型实现，用于提取硬件引脚功能配置。以下是逐层解析：

1. 代码功能概述

目标：遍历设备树中 pinctrl 控制器的子节点，识别并解析所有定义引脚功能的节点（如 UART、SPI、I2C 等）。
核心操作：
1. 跳过非函数节点。
2. 解析函数节点配置（如引脚组、复用设置）。
3. 存储解析结果到驱动私有数据结构 info。
4. 错误处理（如节点解析失败）。

2. 关键代码逻辑

2.1 遍历子节点

for_each_child_of_node(np, child) {
    // ...
}

作用：遍历设备树节点 np 的所有子节点（child）。
典型场景：np 是 pinctrl 控制器的设备树节点（如 rockchip,pinctrl），其子节点定义具体功能（如 uart0_pins、spi1_pins）。

2.2 过滤函数节点

if (!is_function_node(child))
    continue;

is_function_node 函数：

判断子节点是否为函数节点（Function Node）。
常见实现：检查节点名称是否以 "functions" 开头，或是否有特定属性（如 function = "uart"）。

示例设备树片段：

pinctrl_example: pinctrl@ff770000 {
    compatible = "rockchip,pinctrl";
    // 子节点定义具体功能
    uart0_pins: uart0-pins {
        rockchip,function = "uart0";
        rockchip,pins = <PINMUX_GPIO0_A0>;
    };
};

2.3 解析函数节点

ret = rockchip_pinctrl_parse_functions(child, info, i++);

rockchip_pinctrl_parse_functions 函数：
- 输入：当前子节点 child、驱动私有数据 info、当前函数索引 i。
- 操作：
  1. 读取节点属性（如 rockchip,function、rockchip,pins）。
  2. 解析引脚组（Pin Group）和复用配置。
  3. 将配置存储到 info->functions[i] 数组中。
- 示例解析逻辑：
```
// 解析函数名称
of_property_read_string(child, "rockchip,function", &func_name);
// 解析关联的引脚组
of_property_read_u32_array(child, "rockchip,pins", pins, num_pins);
// 存储到 info 结构体
info->functions[i].name = func_name;
info->functions[i].pins = pins;
```

2.4 错误处理

if (ret) {
    dev_err(&pdev->dev, "failed to parse function\n");
    of_node_put(child);
    return ret;
}

释放资源：of_node_put(child) 减少设备树节点的引用计数，避免内存泄漏。
错误传播：返回错误码，终止驱动初始化。

3. 数据结构关联

3.1 `info` 结构体

定义：存储 pinctrl 控制器的配置信息（如支持的功能、引脚组）。

典型字段：

struct rockchip_pinctrl_info {
    struct pinctrl_desc pctl_desc;
    struct rockchip_pin_bank *banks;
    struct rockchip_pin_function *functions;
    int num_functions;
    // ...
};

functions 数组：存储解析后的所有函数配置，索引由 i 指定。

3.2 函数节点与驱动的关联

设备树到驱动的映射：
- 设备树中的每个函数节点（如 uart0_pins）对应驱动中的一个 struct rockchip_pin_function。
- 驱动通过 info->functions 数组管理所有可用功能，供后续引脚复用配置使用。

4. 实际应用场景

4.1 驱动初始化阶段

probe 函数：在设备绑定时调用，完成硬件配置的初始化。
流程示例：
1. 解析设备树根节点（np）。
2. 遍历子节点，提取所有函数配置。
3. 注册 pinctrl 设备（pinctrl_register）。

4.2 运行时配置

引脚复用：通过 pinctrl_select_state 选择预定义的函数配置。

// 选择 uart0 功能
pinctrl_state = pinctrl_lookup_state(pctldev, "uart0");
pinctrl_select_state(pctldev, pinctrl_state);

5. 代码设计意图

硬件抽象：通过设备树描述硬件功能，驱动代码与具体芯片解耦。
可扩展性：新增功能只需修改设备树，无需修改驱动代码。
错误安全：严格检查解析结果，避免无效配置导致系统不稳定。

总结

这段代码是 pinctrl 驱动中设备树解析的核心部分，通过遍历和解析函数节点，将硬件引脚功能配置抽象为驱动可用的数据结构，实现了：

硬件配置的灵活管理：通过设备树动态定义功能，适应不同硬件变体。
驱动与硬件的解耦：驱动代码不依赖具体芯片，提升可移植性。
错误早期发现：在初始化阶段验证配置有效性，减少运行时风险。