1.簡(jiǎn)介
GPIO是可編程的通用I/O外設(shè)。如下圖所示，RK3588 GPIO控制器包含3個(gè)部分；APB接口模塊和SoC內(nèi)部的APB總線連接，負(fù)責(zé)與SoC交換數(shù)據(jù)，位寬為32位；I/O port接口模塊管理外部的引腳，引腳的輸入和輸出都要經(jīng)過(guò)該模塊；中斷探測(cè)模塊負(fù)責(zé)GPIO控制器的中斷上報(bào)與處理。
RK3588 GPIO控制器的特性如下：
- 32bits APB總線位寬
- 每個(gè)中斷控制器32個(gè)GPIO引腳
- 每個(gè)GPIO引腳軟件可控制
- 中斷引腳可配置防抖
- 中斷模式可配置
- 獨(dú)立的控制寄存器支持兩個(gè)虛擬的OS
- 在兩個(gè)虛擬的OS模式中，每個(gè)OS都有獨(dú)立的中斷
- 非虛擬的OS模式中，支持設(shè)置兩種中斷極性
2.GPIO驅(qū)動(dòng)框架
Linux內(nèi)核GPIO驅(qū)動(dòng)框架如下圖所示。最上層是GPIO使用者驅(qū)動(dòng)，如LED Driver、KEY Driver等，GPIO硬件由使用者控制。接下來(lái)是GPIO的抽象層-GPIO庫(kù)，實(shí)現(xiàn)位于內(nèi)核drivers\gpio\gpiolib.c文件中，GPIO庫(kù)向上給GPIO使用者提供訪問(wèn)GPIO硬件的接口，向下將所有不同的GPIO Controller統(tǒng)一管理起來(lái)。GPIO控制器驅(qū)動(dòng)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)具體的GPIO控制器。最下層是GPIO控制器硬件。
2.1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)系圖如下所示。一個(gè)GPIO控制器對(duì)應(yīng)一個(gè)gpio_device、rockchip_pin_bank、irq_chip_generic，一個(gè)GPIO引腳對(duì)應(yīng)于一個(gè)gpio_desc。所有的gpio_device放到gpio_devices鏈表中，由內(nèi)核統(tǒng)一管理。
2.2.GPIO控制器驅(qū)動(dòng)接口
GPIO控制器驅(qū)動(dòng)需要提供一個(gè)gpio_chip結(jié)構(gòu)體，并將其初始化。gpio_chip結(jié)構(gòu)體主要的成員如下。內(nèi)核使用gpio_irq_chip實(shí)現(xiàn)gpio控制器的中斷功能。
[include/linux/gpio/driver.h]
struct gpio_chip {
const char *label;
// 每個(gè)GPIO控制器都有一個(gè)gpio_device
struct gpio_device *gpiodev;
// 請(qǐng)求GPIO，gpio_request調(diào)用該函數(shù)
int (*request)(struct gpio_chip *gc, unsigned int offset);
// 釋放GPIO，gpio_free調(diào)用該函數(shù)
void (*free)(struct gpio_chip *gc, unsigned int offset);
// 獲取GPIO方向，gpiod_get_direction調(diào)用該函數(shù)
int (*get_direction)(struct gpio_chip *gc, unsigned int offset);
// 設(shè)置GPIO為輸入，gpio_direction_input或gpiod_direction_input調(diào)用該函數(shù)
int (*direction_input)(struct gpio_chip *gc, unsigned int offset);
// 設(shè)置GPIO為輸出，gpio_direction_output或gpiod_direction_output調(diào)用該函數(shù)
int (*direction_output)(struct gpio_chip *gc,
unsigned int offset, int value);
// 獲取GPIO值，gpio_get_value或gpiod_get_value調(diào)用該函數(shù)
int (*get)(struct gpio_chip *gc, unsigned int offset);
// 獲取多個(gè)GPIO值
int (*get_multiple)(struct gpio_chip *gc,
unsigned long *mask, unsigned long *bits);
// 設(shè)置GPIO值，gpio_set_value或gpiod_set_value調(diào)用該函數(shù)
void (*set)(struct gpio_chip *gc, unsigned int offset, int value);
// 設(shè)置多個(gè)GPIO值
void (*set_multiple)(struct gpio_chip *gc, unsigned long *mask, unsigned long *bits);
// 設(shè)置GPIO防抖功能，gpio_set_debounce或gpiod_set_debounce調(diào)用該函數(shù)
int (*set_config)(struct gpio_chip *gc, unsigned int offset,
unsigned long config);
// 獲取gpio引腳虛擬中斷號(hào)，gpio_to_irq或gpiod_to_irq調(diào)用該函數(shù)
int (*to_irq)(struct gpio_chip *gc, unsigned int offset);
......
// gpio range功能
int (*add_pin_ranges)(struct gpio_chip *gc);
int base; // 該gpio控制器的基礎(chǔ)編號(hào)
u16 ngpio; // gpio引腳數(shù)量
#if IS_ENABLED(CONFIG_GPIO_GENERIC)
// 讀gpio寄存器
unsigned long (*read_reg)(void __iomem *reg);
// 寫(xiě)gpio寄存器
void (*write_reg)(void __iomem *reg, unsigned long data);;
void __iomem *reg_dat; // data (in) register for generic GPIO
void __iomem *reg_set; // output set register (out=high) for generic GPIO
void __iomem *reg_clr; // output clear register (out=low) for generic GPIO
// direction out setting register for generic GPIO
void __iomem *reg_dir_out;
// direction in setting register for generic GPIO
void __iomem *reg_dir_in;
#endif /* CONFIG_GPIO_GENERIC */
#ifdef CONFIG_GPIOLIB_IRQCHIP
/**
* Integrates interrupt chip functionality with the GPIO chip. Can be
* used to handle IRQs for most practical cases.
*/
struct gpio_irq_chip irq;
#endif /* CONFIG_GPIOLIB_IRQCHIP */
......
};
// gpio中斷功能
struct gpio_irq_chip {
/* GPIO IRQ chip implementation, provided by GPIO driver. */
struct irq_chip *chip;
/**
* Interrupt translation domain; responsible for mapping between GPIO
* hwirq number and Linux IRQ number.
*/
struct irq_domain *domain; // 用于gpio中斷號(hào)映射
/* Table of interrupt domain operations for this IRQ chip. */
const struct irq_domain_ops *domain_ops;
/**
* The IRQ handler to use (often a predefined IRQ core function) for
* GPIO IRQs, provided by GPIO driver.
*/
// gpio控制器中斷處理函數(shù)，該函數(shù)會(huì)調(diào)用使用者注冊(cè)的具體pin的中斷處理函數(shù)
irq_flow_handler_t handler;
/**
* Default IRQ triggering type applied during GPIO driver
* initialization, provided by GPIO driver.
*/
unsigned int default_type;
/**
* The interrupt handler for the GPIO chip's parent interrupts, may be
* NULL if the parent interrupts are nested rather than cascaded.
*/
irq_flow_handler_t parent_handler;
/**
* @init_hw: optional routine to initialize hardware before
* an IRQ chip will be added. This is quite useful when
* a particular driver wants to clear IRQ related registers
* in order to avoid undesired events.
*/
int (*init_hw)(struct gpio_chip *gc);
/**
* Required for static IRQ allocation. If set, irq_domain_add_simple()
* will allocate and map all IRQs during initialization.
*/
unsigned int first;
/* Store old irq_chip irq_enable callback */
void (*irq_enable)(struct irq_data *data);
/* Store old irq_chip irq_disable callback */
void (*irq_disable)(struct irq_data *data);
/* Store old irq_chip irq_unmask callback */
void (*irq_unmask)(struct irq_data *data);
/* Store old irq_chip irq_mask callback */
void (*irq_mask)(struct irq_data *data);
};
gpio_chip結(jié)構(gòu)體初始化完成之后，調(diào)用gpiochip_add_data或devm_gpiochip_add_data函數(shù)進(jìn)行注冊(cè)，注冊(cè)成功之后，GPIO使用者就可以通過(guò)GPIO驅(qū)動(dòng)訪問(wèn)GPIO硬件。調(diào)用gpiochip_add_data注冊(cè)的GPIO控制器需要調(diào)用gpiochip_remove釋放，使用devm_gpiochip_add_data無(wú)需手動(dòng)釋放。
[include/linux/gpio/driver.h]
gpiochip_add_data(gc, data);
devm_gpiochip_add_data(dev, gc, data);
void gpiochip_remove(struct gpio_chip *gc);
2.3.GPIO消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)接口
內(nèi)核中有兩套接口可供GPIO使用者調(diào)用。第一套是內(nèi)核推薦的接口，其基于描述符gpio_desc，以gpiod開(kāi)頭。第二套是傳統(tǒng)的接口，基于gpio number，以gpio開(kāi)頭。兩種接口的對(duì)比如下表所示。
基于描述符的GPIO接口和基于整數(shù)的GPIO接口主要的區(qū)別在于獲取GPIO。基于描述符獲取GPIO接口如下所示。
[include/linux/gpio/consumer.h]
#define GPIOD_FLAGS_BIT_DIR_SET BIT(0) // 設(shè)置方向，默認(rèn)輸入
#define GPIOD_FLAGS_BIT_DIR_OUT BIT(1) // 輸出方向
#define GPIOD_FLAGS_BIT_DIR_VAL BIT(2) // 設(shè)置值，默認(rèn)低電平
#define GPIOD_FLAGS_BIT_OPEN_DRAIN BIT(3) // 開(kāi)漏
#define GPIOD_FLAGS_BIT_NONEXCLUSIVE BIT(4)
/**
* Optional flags that can be passed to one of gpiod_* to configure direction
* and output value. These values cannot be OR'd.
*/
enum gpiod_flags {
GPIOD_ASIS = 0,
GPIOD_IN = GPIOD_FLAGS_BIT_DIR_SET, // 輸入
// 輸出-低電平
GPIOD_OUT_LOW = GPIOD_FLAGS_BIT_DIR_SET | GPIOD_FLAGS_BIT_DIR_OUT,
// 輸出-高電平
GPIOD_OUT_HIGH = GPIOD_FLAGS_BIT_DIR_SET | GPIOD_FLAGS_BIT_DIR_OUT |
GPIOD_FLAGS_BIT_DIR_VAL,
// 輸出-低電平-開(kāi)漏
GPIOD_OUT_LOW_OPEN_DRAIN = GPIOD_OUT_LOW | GPIOD_FLAGS_BIT_OPEN_DRAIN,
// 輸出-高電平-開(kāi)漏
GPIOD_OUT_HIGH_OPEN_DRAIN = GPIOD_OUT_HIGH | GPIOD_FLAGS_BIT_OPEN_DRAIN,
};
/**
* gpiod_get - 獲取gpio描述符
* @dev: GPIO consumer設(shè)備結(jié)構(gòu)體指針
* @con_id: GPIO consumer引用gpio的屬性前綴，如uart_rts_gpios，前綴為uart_rts
* @flags: 可選的GPIO初始化標(biāo)志
*/
struct gpio_desc *gpiod_get(struct device *dev, const char *con_id, enum gpiod_flags flags);
/**
* gpiod_get - 獲取指定的gpio描述符
* @dev: GPIO consumer設(shè)備結(jié)構(gòu)體指針
* @con_id: GPIO consumer引用gpio的屬性前綴，如uart_rts_gpios，前綴為uart_rts
* @idx: GPIO consumer引用gpio的屬性索引，uart_rts_gpios只有一個(gè)屬性
* @flags: 可選的GPIO初始化標(biāo)志
*/
struct gpio_desc *gpiod_get_index(struct device *dev, const char *con_id, unsigned int idx, enum gpiod_flags flags);
// 獲取指定的gpio所有描述符，得到的是一個(gè)gpio數(shù)組
static inline struct gpio_descs *gpiod_get_array(struct device *dev, const char *con_id, enum gpiod_flags flags)
3.GPIO消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)示例
GPIO使用者驅(qū)動(dòng)wireless_bluetooth的設(shè)備樹(shù)如下所示，其引用了GPIO3控制器的的編號(hào)為4的引腳（GPIO引腳編號(hào)定義在include/dt-bindings/pinctrl/rockchip.h頭文件中），低電平有效，即gpiod_set_value/gpio_set_value設(shè)置0時(shí)有效。wireless_bluetooth引用了uart8_gpios的pinctrl設(shè)備節(jié)點(diǎn)，uart8_gpios節(jié)點(diǎn)將gpio3控制器的編號(hào)為4的引腳復(fù)用為GPIO功能。GPIO使用者驅(qū)動(dòng)中GPIO屬性名稱的命名規(guī)則為"[-]gpios"，name表明該GPIO的用途，新的內(nèi)核推薦使用該命名規(guī)則。當(dāng)然也可以使用之前的規(guī)則，即使用gpios和[-]gpio"作為屬性名稱。
[arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3588s-evb4-lp4x.dtsi]
wireless_bluetooth: wireless-bluetooth {
compatible = "bluetooth-platdata";
clocks = <&hym8563>;
clock-names = "ext_clock";
// gpio3控制器，4號(hào)引腳，低電平有效
uart_rts_gpios = <&gpio3 RK_PA4 GPIO_ACTIVE_LOW>;
pinctrl-names = "default", "rts_gpio";
pinctrl-0 = <&uart8m1_rtsn>, <&bt_reset_gpio>, <&bt_wake_gpio>, <&bt_wake_host_irq>;
pinctrl-1 = <&uart8_gpios>; // 引用uart_rts_gpios引腳的pinctrl結(jié)點(diǎn)
BT,reset_gpio = <&gpio3 RK_PB7 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
BT,wake_gpio = <&gpio3 RK_PC1 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
BT,wake_host_irq = <&gpio3 RK_PC0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
status = "okay";
};
[arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3588s-evb4-lp4x.dtsi]
&pinctrl {
......
wireless-bluetooth {
uart8_gpios: uart8-gpios {
// gpio3控制器，4號(hào)引腳，引腳復(fù)用為GPIO功能，不配置上下拉
rockchip,pins = <3 RK_PA4 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none>;
};
......
bt_wake_gpio: bt-wake-gpio {
rockchip,pins = <3 RK_PC1 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none>;
};
};
......
};
[arch/arm64/boot/dts/rockchip/rockchip-pinconf.dtsi]
&pinctrl {
......
/omit-if-no-ref/
pcfg_pull_none: pcfg-pull-none {
// 該屬性定義在drivers/pinctrl/pinconf-generic.c文件中
bias-disable;
};
......
};
[arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3588s.dtsi]
pinctrl: pinctrl {
......
// gpio3控制器設(shè)備樹(shù)節(jié)點(diǎn)
gpio3: gpio@fec40000 {
compatible = "rockchip,gpio-bank";
reg = <0x0 0xfec40000 0x0 0x100>;
// 整個(gè)gpio3控制器使用gic的280+32=312號(hào)中斷，高電平觸發(fā)
interrupts = <GIC_SPI 280 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
clocks = <&cru PCLK_GPIO3>, <&cru DBCLK_GPIO3>;
gpio-controller; // gpio控制器
#gpio-cells = <2>;
gpio-ranges = <&pinctrl 0 96 32>;
interrupt-controller; // gpio控制器也是一個(gè)中斷控制器
#interrupt-cells = <2>;
};
......
};
wireless_bluetooth驅(qū)動(dòng)如下所示，在probe函數(shù)中先使用of_get_named_gpio_flags函數(shù)獲取GPIO（整數(shù)），然后調(diào)用devm_gpio_request請(qǐng)求GPIO，在remove函數(shù)中調(diào)用gpio_free釋放GPIO。wireless_bluetooth驅(qū)動(dòng)使用的是基于整數(shù)的GPIO接口，可以使用基于描述符的GPIO接口，如of_get_named_gpiod_flags、devm_gpiod_put。
[net/rfkill/rfkill-bt.c]
static int rfkill_rk_probe(struct platform_device *pdev)
{
......
ret = bluetooth_platdata_parse_dt(&pdev->dev, pdata);
......
ret = rfkill_rk_setup_gpio(pdev, &pdata->rts_gpio, rfkill->pdata->name,
"rts");
......
ret = rfkill_rk_setup_gpio(pdev, &pdata->wake_gpio, pdata->name,
"wake");
......
}
static int bluetooth_platdata_parse_dt(struct device *dev,
struct rfkill_rk_platform_data *data)
{
......
// 獲取GPIO
gpio = of_get_named_gpio_flags(node, "uart_rts_gpios", 0, &flags);
......
// 獲取GPIO
gpio = of_get_named_gpio_flags(node, "BT,wake_gpio", 0, &flags);;
......
}
static int rfkill_rk_setup_gpio(struct platform_device *pdev,
struct rfkill_rk_gpio *gpio, const char *prefix,
const char *name)
{
......
// 請(qǐng)求GPIO
ret = devm_gpio_request(&pdev->dev, gpio->io, gpio->name);
......
}
static int rfkill_rk_remove(struct platform_device *pdev)
{
......
// 判斷GPIO是否有效
if (gpio_is_valid(rfkill->pdata->rts_gpio.io))
gpio_free(rfkill->pdata->rts_gpio.io); // 釋放GPIO
......
if (gpio_is_valid(rfkill->pdata->wake_gpio.io))
gpio_free(rfkill->pdata->wake_gpio.io);
......
}
可以利用sys文件系統(tǒng)在用戶空間操作gpio，具體如下所示。
echo 400 > /sys/class/gpio/export // 導(dǎo)出gpio
echo 400 > /sys/class/gpio/unexport // 不導(dǎo)出gpio
cat /sys/class/gpio/gpio400/direction // 查看gpio方向
# gpio方向默認(rèn)輸出低電平
echo in/out > /sys/class/gpio/gpio400/direction // 設(shè)置gpio方向
cat /sys/class/gpio/gpio400/value
# 非0值-高電平，0-低電平，若配置為中斷引腳，則可在此文件上調(diào)用poll輪詢
echo 非0值/0 > /sys/class/gpio/gpio400/value
cat /sys/class/gpio/gpio400/edge
# 中斷輸入引腳有效
echo none/falling/rising/both > /sys/class/gpio/gpio400/edge
cat /sys/class/gpio/gpio400/active_low
# 寫(xiě)入非零值，真假反轉(zhuǎn)
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio400/active_low
cat /sys/kernel/debug/gpio # 查看GPIO的編號(hào)和使用情況
4.驅(qū)動(dòng)分析
RK3588 GPIO驅(qū)動(dòng)由pinctrl驅(qū)動(dòng)調(diào)用of_platform_populate匹配。匹配成功后，rockchip_gpio_probe函數(shù)就會(huì)被調(diào)用。
[drivers/gpio/gpio-rockchip.c]
static const struct of_device_id rockchip_gpio_match[] = {
{ .compatible = "rockchip,gpio-bank", },
{ .compatible = "rockchip,rk3188-gpio-bank0" },
{ },
};
static struct platform_driver rockchip_gpio_driver = {
.probe = rockchip_gpio_probe,
.remove = rockchip_gpio_remove,
.driver = {
.name = "rockchip-gpio",
.of_match_table = rockchip_gpio_match,
},
};
RK3588驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行流程如下，主要的工作有：
- 獲取設(shè)備樹(shù)中的GPIO信息并進(jìn)行處理，gpio的bank信息定義在pinctrl驅(qū)動(dòng)中
- 注冊(cè)GPIO控制器，即將rockchip_gpiolib_chip注冊(cè)到內(nèi)核中，每個(gè)gpio_chip都對(duì)應(yīng)一個(gè)gpio_device，每個(gè)gpio bank中的gpio pin都有一個(gè)gpio_desc，pin的編號(hào)由gpio_desc距數(shù)組開(kāi)頭的偏移值決定，最后設(shè)置GPIO的Linux編號(hào)，初始化gpio sys，具體路勁為/sys/class/gpio。
- 注冊(cè)GPIO中斷。GPIO也是一個(gè)中斷控制器，串聯(lián)到GIC中斷控制器下面，當(dāng)GPIO中斷發(fā)生后，GPIO控制器會(huì)將中斷上報(bào)到GIC，GIC在將中斷報(bào)告給CPU。GPIO中斷的處理過(guò)程則正常相反，CPU首先調(diào)用GIC提供的中斷函數(shù)，再調(diào)用GPIO驅(qū)動(dòng)的中斷處理函數(shù)，最后調(diào)用GPIO消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)注冊(cè)中斷處理函數(shù)。
rockchip_gpio_probe
of_pinctrl_get // 獲取節(jié)點(diǎn)的別名
// 獲取rockchip_pin_bank，該數(shù)據(jù)定義在pinctrl驅(qū)動(dòng)中
rockchip_gpio_find_bank
// 獲取該gpio控制器的信息
rockchip_get_bank_data
devm_ioremap_resource // 映射寄存器地址
irq_of_parse_and_map // 獲取gpio控制器的虛擬中斷號(hào)
clk_prepare_enable // 使能時(shí)鐘
bank->gpio_regs = &gpio_regs_v2 // 獲取gpio寄存器偏移地址
rockchip_gpiolib_register
bank->gpio_chip = rockchip_gpiolib_chip // 設(shè)置gpio_chip
gc->base = bank->pin_base; // gpio控制器編號(hào)
gc->ngpio = bank->nr_pins; // gpio控制器中pin的數(shù)量
gc->label = bank->name; // gpio控制器名稱
gpiochip_add_data
// 分配gpio_device
gdev = kzalloc(sizeof(*gdev), GFP_KERNEL)
// 分配ngpio個(gè)gpio_desc，每個(gè)gpio對(duì)應(yīng)一個(gè)
gdev->descs = kcalloc(gc->ngpio, sizeof(gdev->descs[0]...))
// 若驅(qū)動(dòng)未設(shè)置Linux gpio編號(hào)，則內(nèi)核會(huì)查找設(shè)置
// bank0 = 512 - 32，bank1 = 512 - 2 * 32...
gpiochip_find_base(gc->ngpio)
// 若設(shè)備樹(shù)定義了gpio-ranges屬性，還需要建立
// gpio linux編號(hào)和pinctrl的映射關(guān)系
gpiochip_add_pin_range
// 初始化gpio sys，這樣用戶空間可以利用sys文件系統(tǒng)操作gpio
gpiochip_setup_dev(struct gpio_device *gdev)
rockchip_interrupts_register // 注冊(cè)gpio控制器中斷
// 創(chuàng)建一個(gè)線性映射中斷的irq_domain，最大映射32個(gè)中斷
// 映射方法由irq_generic_chip_ops決定
irq_domain_add_linear(..., 32, &irq_generic_chip_ops, NULL)
// 分配irq_domain_chip_generic，有32個(gè)中斷，一個(gè)irq_chip_generic
// 該chip上的所有中斷的默認(rèn)處理函數(shù)為handle_level_irq
irq_alloc_domain_generic_chips(bank->domain, 32, 1,
"rockchip_gpio_irq", handle_level_irq, clr, 0, 0);
irq_get_domain_generic_chip // 獲取上面分配的irq_chip_generic
// 設(shè)置gpio中斷相關(guān)寄存器讀寫(xiě)函數(shù)
gc->reg_writel = gpio_writel_v2;
gc->reg_readl = gpio_readl_v2;
// gpio作為中斷控制器，也應(yīng)該有中斷響應(yīng)、屏蔽、使能、設(shè)置中斷類(lèi)型等函數(shù)
gc->chip_types[0].chip.irq_ack = irq_gc_ack_set_bit;
gc->chip_types[0].chip.irq_mask = irq_gc_mask_set_bit;
gc->chip_types[0].chip.irq_unmask = irq_gc_mask_clr_bit;
gc->chip_types[0].chip.irq_enable = rockchip_irq_enable;
gc->chip_types[0].chip.irq_disable = rockchip_irq_disable;
gc->chip_types[0].chip.irq_set_wake = irq_gc_set_wake;
gc->chip_types[0].chip.irq_suspend = rockchip_irq_suspend;
gc->chip_types[0].chip.irq_resume = rockchip_irq_resume;
gc->chip_types[0].chip.irq_set_type = rockchip_irq_set_type;
// 設(shè)置gpio bank的鏈?zhǔn)街袛嗵幚砗瘮?shù)，當(dāng)該gpio bank中的gpio發(fā)生中斷時(shí)，gic
// 的中斷處理函數(shù)會(huì)調(diào)用該函數(shù)
irq_set_chained_handler_and_data(...rockchip_irq_demux...);
GPIO初始化的過(guò)程中用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下所示。
[drivers/pinctrl/pinctrl-rockchip.c]
// 3588 gpio信息，主要有g(shù)pio bank編號(hào)、pin數(shù)量、iomux配置寬度、輸出類(lèi)型
static struct rockchip_pin_bank rk3588_pin_banks[] = {
RK3588_PIN_BANK_FLAGS(0, 32, "gpio0",
IOMUX_WIDTH_4BIT, PULL_TYPE_IO_1V8_ONLY),
RK3588_PIN_BANK_FLAGS(1, 32, "gpio1",
IOMUX_WIDTH_4BIT, PULL_TYPE_IO_1V8_ONLY),
RK3588_PIN_BANK_FLAGS(2, 32, "gpio2",
IOMUX_WIDTH_4BIT, PULL_TYPE_IO_1V8_ONLY),
RK3588_PIN_BANK_FLAGS(3, 32, "gpio3",
IOMUX_WIDTH_4BIT, PULL_TYPE_IO_1V8_ONLY),
RK3588_PIN_BANK_FLAGS(4, 32, "gpio4",
IOMUX_WIDTH_4BIT, PULL_TYPE_IO_1V8_ONLY),
};
[drivers/gpio/gpio-rockchip.c]
// gpio驅(qū)動(dòng)定義的gpio_chip數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
static const struct gpio_chip rockchip_gpiolib_chip = {
.request = gpiochip_generic_request,
.free = gpiochip_generic_free,
.set = rockchip_gpio_set,
.get = rockchip_gpio_get,
// 獲取方向
.get_direction = rockchip_gpio_get_direction,
// 輸入
.direction_input = rockchip_gpio_direction_input,
// 輸出
.direction_output = rockchip_gpio_direction_output,
.set_config = rockchip_gpio_set_config,
.to_irq = rockchip_gpio_to_irq, // 獲取gpio的中斷號(hào)
.owner = THIS_MODULE,
};
[kernel/irq/generic-chip.c]
// 獲取gpio中斷號(hào)并進(jìn)行映射
struct irq_domain_ops irq_generic_chip_ops = {
.map = irq_map_generic_chip,
.unmap = irq_unmap_generic_chip,
.xlate = irq_domain_xlate_onetwocell,
};
5.GPIO中斷號(hào)
GPIO設(shè)備樹(shù)中定義的是GPIO bank的中斷號(hào)，而每個(gè)GPIO bank中的pin都有中斷號(hào)（虛擬）。GPIO消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)使用gpiod_to_irq獲取GPIO pin的中斷號(hào)（虛擬）。gpiod_to_irq內(nèi)部會(huì)調(diào)用rockchip_gpio_to_irq，將GPIO pin的引腳編號(hào)映射為虛擬中斷號(hào)。
gpiod_to_irq
offset = gpio_chip_hwgpio(desc);
// 返回descs的偏移，表示gpio引腳的編號(hào)
return desc - &desc->gdev->descs[0];
gc->to_irq(gc, offset)
rockchip_gpio_to_irq
// gpio中斷控制器irq_domain采用chained形式
irq_create_mapping(domain, offset);
// gpio引腳的編號(hào)offset就是hwirq，將hwirq映射為虛擬中斷號(hào)
irq_create_mapping_affinity(host, hwirq, NULL)
// 檢查該gpio硬件中斷號(hào)是否被映射
irq_find_mapping(domain, hwirq);
domain->linear_revmap[hwirq] // 線性映射
radix_tree_lookup(&domain->revmap_tree, hwirq) // 非線性映射
// 獲取虛擬中斷號(hào)，并分配irq_desc
virq = irq_domain_alloc_descs(......);
__irq_alloc_descs
bitmap_find_next_zero_area // 從位圖中找一個(gè)空閑的bit
alloc_descs
alloc_desc
desc = kzalloc_node(sizeof(*desc), ...)
irq_insert_desc(start + i, desc)
radix_tree_insert(&irq_desc_tree, irq, desc);
// 在位圖中設(shè)置獲取的虛擬中斷號(hào)
bitmap_set(allocated_irqs, start, cnt);
irq_domain_associate
irq_data->hwirq = hwirq; // 保存gpio硬件中斷號(hào)
irq_data->domain = domain; // 保存gpio中斷控制器irq_domain
domain->ops->map(domain, virq, hwirq)
gpiochip_irq_map
irq_set_chip_data(irq, gc);
// 保存私有數(shù)據(jù)
desc->irq_data.chip_data = data;
irq_set_chip_and_handler
// 將irq_chip設(shè)置到irq_data中
irq_set_chip(irq, chip)
// 設(shè)置中斷處理函數(shù)，這里設(shè)置的handle_bad_irq
__irq_set_handler(irq, handle, 0, name)
irq_domain_set_mapping(domain, hwirq, irq_data);
// 線性映射
irq_domain_set_mapping(domain, hwirq, irq_data);
// 非線性映射
radix_tree_insert(&domain->revmap_tree, hwirq, irq_data);
6.GPIO中斷處理流程
GPIO的中斷處理流程如下所示，主要的工作流程如下：文章來(lái)源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-414214.html
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到了這里，關(guān)于Linux GPIO模塊-RK3588 GPIO驅(qū)動(dòng)分析的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
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