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08_调试虚拟的Pinctrl驱动程序

调试虚拟的Pinctrl驱动程序​

参考资料：

  • Linux 5.x内核

    • Documentation/devicetree/bindings/pinctrl/pinctrl-bindings.txt
    • arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi
    • arch/arm/boot/dts/stm32mp157-100ask-pinctrl.dtsi
    • arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-100ask.dtsi
    • drivers/pinctrl/stm32/pinctrl-stm32mp157.c
    • drivers/pinctrl/stm32/pinctrl-stm32.c

  • Linux 4.x内核

    • Documentation/pinctrl.txt
    • Documentation/devicetree/bindings/pinctrl/pinctrl-bindings.txt
    • arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-evk.dts
    • arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts
    • drivers/pinctrl/freescale/pinctrl-imx6ul.c
    • drivers/pinctrl/freescale/pinctrl-imx.c

  • 本课对应的源码

    • GIT仓库中

      doc_and_source_for_drivers\IMX6ULL\source\06_Pinctrl\02_virtual_pinctrl_ok
      doc_and_source_for_drivers\STM32MP157\source\A7\06_Pinctrl\02_virtual_pinctrl_ok

1. 上机实验​

1.1 设置工具链​

1. STM32MP157​

注意：对于STM32MP157，以前说编译内核/驱动、编译APP的工具链不一样，其实编译APP用的工具链也能用来编译内核。

export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
2. IMX6ULL​
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin

1.2 编译、替换设备树​

1. STM32MP157​

  • 修改arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dts，添加如下代码：

    / {
        virtual_pincontroller {
            compatible = "100ask,virtual_pinctrl";
            i2cgrp: i2cgrp {
                    functions = "i2c", "i2c";
                    groups = "pin0", "pin1";
                    configs = <0x11223344  0x55667788>;
            };
        };

        virtual_i2c {
            compatible = "100ask,virtual_i2c";
            pinctrl-names = "default";
            pinctrl-0 = <&i2cgrp>;
        };
    };

  • 编译设备树： 在Ubuntu的STM32MP157内核目录下执行如下命令, 得到设备树文件：arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb

    make dtbs

  • 复制到NFS目录：

    $ cp arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb ~/nfs_rootfs/

  • 开发板上挂载NFS文件系统

  • vmware使用NAT(假设windowsIP为192.168.1.100)

    [root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3,port=2049,mountport=9999 
    192.168.1.100:/home/book/nfs_rootfs /mnt

  • vmware使用桥接，或者不使用vmware而是直接使用服务器：假设Ubuntu IP为192.168.1.137

    [root@100ask:~]#  mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt

  • 确定设备树分区挂载在哪里

    由于版本变化，STM32MP157单板上烧录的系统可能有细微差别。 在开发板上执行cat /proc/mounts后，可以得到两种结果(见下图)：

    • mmcblk2p2分区挂载在/boot目录下(下图左边)：无需特殊操作，下面把文件复制到/boot目录即可

    • mmcblk2p2挂载在/mnt目录下(下图右边)

  • 在视频里、后面文档里，都是更新/boot目录下的文件，所以要先执行以下命令重新挂载：

    • mount /dev/mmcblk2p2 /boot

  • 更新设备树

    [root@100ask:~]# cp /mnt/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb /boot
    [root@100ask:~]# sync

  • 重启开发板

2. IMX6ULL​

  • 修改arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts，添加如下代码：

    / {
        virtual_pincontroller {
            compatible = "100ask,virtual_pinctrl";
            i2cgrp: i2cgrp {
                    functions = "i2c", "i2c";
                    groups = "pin0", "pin1";
                    configs = <0x11223344  0x55667788>;
            };
        };

        virtual_i2c {
            compatible = "100ask,virtual_i2c";
            pinctrl-names = "default";
            pinctrl-0 = <&i2cgrp>;
        };
    };

  • 编译设备树： 在Ubuntu的IMX6ULL内核目录下执行如下命令, 得到设备树文件：arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb

    make dtbs

  • 复制到NFS目录：

    $ cp arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb ~/nfs_rootfs/

  • 开发板上挂载NFS文件系统

    • vmware使用NAT(假设windowsIP为192.168.1.100)

      [root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3,port=2049,mountport=9999 
      192.168.1.100:/home/book/nfs_rootfs /mnt

    • vmware使用桥接，或者不使用vmware而是直接使用服务器：假设Ubuntu IP为192.168.1.137

      [root@100ask:~]#  mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt

    • 更新设备树

      [root@100ask:~]# cp /mnt/100ask_imx6ull-14x14.dtb /boot
      [root@100ask:~]# sync

  • 重启开发板

1.3 编译、安装驱动程序​

  • 编译：

    • 在Ubuntu上
    • 修改02_virtual_pinctrl_ok中的Makefile，指定内核路径KERN_DIR，在执行make命令即可。

  • 安装：

    • 在开发板上

    • 挂载NFS，复制文件，insmod，类似如下命令：

      mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
      // 对于IMX6ULL，想看到驱动打印信息，需要先执行
      echo "7 4 1 7" > /proc/sys/kernel/printk

      insmod -f /mnt/virtual_pinctrl_driver.ko
      insmod -f /mnt/virtual_pinctrl_client.ko

  • 观察内核打印的信息

2. Pinctrl调试信息​

开发板的/sys/kernel/debug/pinctrl/目录下，每一个pin controller都有一个目录，比如virtual_pincontroller。 里面有很多文件，作用如下：

Pinctrl的虚拟文件作用解释
pins单个引脚信息
pingroups引脚的组信息
pinmux-pins单个引脚的复用信息
pinmux-functionsfunction下的group(支持该function的group)
pinconf-pins单个引脚的配置
pinconf-groups引脚组的配置
pinconf-config可以通过写它修改指定设备、指定状态下、指定(组)引脚的config值

  • 单个引脚信息

    cat /sys/kernel/debug/pinctrl/virtual_pincontroller/pins
    registered pins: 4
    pin 0 (pin0) virtual_pincontroller
    pin 1 (pin1) virtual_pincontroller
    pin 2 (pin2) virtual_pincontroller
    pin 3 (pin3) virtual_pincontroller

  • 引脚的组信息

    cat /sys/kernel/debug/pinctrl/virtual_pincontroller/pingroups
    registered pin groups:
    group: pin0
    pin 0 (pin0)

    group: pin1
    pin 1 (pin1)

    group: pin2
    pin 2 (pin2)

    group: pin3
    pin 3 (pin3)

  • 单个引脚的复用信息

    cat /sys/kernel/debug/pinctrl/virtual_pincontroller/pinmux-pins
    Pinmux settings per pin
    Format: pin (name): mux_owner gpio_owner hog?
    pin 0 (pin0): virtual_i2c (GPIO UNCLAIMED) function i2c group pin0
    pin 1 (pin1): virtual_i2c (GPIO UNCLAIMED) function i2c group pin1
    pin 2 (pin2): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)
    pin 3 (pin3): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)

  • function下的group(支持该function的group)

    cat /sys/kernel/debug/pinctrl/virtual_pincontroller/pinmux-functions
    function: gpio, groups = [ pin0 pin1 pin2 pin3 ]
    function: i2c, groups = [ pin0 pin1 ]
    function: uart, groups = [ pin2 pin3 ]

  • 单个引脚的配置

    cat /sys/kernel/debug/pinctrl/virtual_pincontroller/pinconf-pins
    Pin config settings per pin
    Format: pin (name): configs
    pin 0 (pin0): 0x11223344
    pin 1 (pin1): 0x55667788
    pin 2 (pin2): 0x0
    pin 3 (pin3): 0x0

  • 引脚组的配置

    cat /sys/kernel/debug/pinctrl/virtual_pincontroller/pinconf-groups
    Pin config settings per pin group
    Format: group (name): configs
    0 (pin0): 0x11223344
    1 (pin1): 0x55667788
    2 (pin2): 0x0
    3 (pin3): 0x0

  • 修改配置值 内核源码：

    drivers\pinctrl\pinconf.c
        pinconf_dbg_config_write

    如果pin controller驱动程序中的pinconf_ops提供了pin_config_dbg_parse_modify函数， 就可以通过pinconf-config文件修改某个pin或某个group的配置值。

    // 格式: modify <config> <devicename> <state> <pin_name|group_name> <newvalue>
    echo "modify config_pin virtual_i2c default pin0 0xaabb" > /sys/kernel/debug/pinctrl/virtual_pincontroller/pinconf-config

    cat /sys/kernel/debug/pinctrl/virtual_pincontroller/pinconf-config