5.7. Подсистема pinctrl в Linux Kernel
======================================

Введение
--------

Подсистема `pinctrl` (pin controller subsystem) предназначена для управления функциями пинов ввода-вывода (GPIO) на уровне ядра Linux. Ранее каждая архитектура реализовывала мультиплексирование пинов по-своему, что усложняло разработку и сопровождение драйверов. `pinctrl` решает эту проблему, обеспечивая унифицированный API и интеграцию с Device Tree.

Задачи подсистемы
-----------------

* Управление альтернативными функциями пинов (UART, SPI, I2C и т.д.)
* Установка подтягивающих резисторов (pull-up/down)
* Настройка drive-strength, slew-rate и других параметров
* Интеграция с Device Tree для декларативной конфигурации
* Поддержка групп пинов и функций

Компоненты pinctrl
------------------

* ``pinctrl-core`` — базовая логика подсистемы
* ``pinctrl_ops`` — API для определения групп пинов
* ``pinmux_ops`` — API для установки альтернативных функций
* ``pinconf_ops`` — API для конфигурации уровня (pull-up, bias и т.д.)
* ``pinctrl_desc`` — структура описания контроллера пинов

Реализация в Raspberry Pi (BCM2835)
-----------------------------------

Конкретная реализация контроллера pinctrl для Raspberry Pi 3 находится в:

.. code-block:: none

    drivers/pinctrl/bcm/pinctrl-bcm2835.c

Она взаимодействует с регистрами:

* ``GPFSELn`` — выбор функции пина
* ``GPPUD`` и ``GPPUDCLKn`` — конфигурация подтягивающих резисторов

Пример использования в Device Tree
----------------------------------

.. code-block:: dts

    &uart0 {
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&uart0_pins>;
        status = "okay";
    };

    uart0_pins: uart0_pins {
        pins = "gpio14", "gpio15";
        function = "alt0";
        bias-disable;
    };

Как вызывается pinctrl из драйвера
----------------------------------

Внутри ``probe()`` драйвера:

.. code-block:: c

    static int my_probe(struct platform_device *pdev)
    {
        struct pinctrl *pctl;

        pctl = devm_pinctrl_get_select_default(&pdev->dev);
        if (IS_ERR(pctl)) {
            dev_err(&pdev->dev, "Pinctrl setup failed\n");
            return PTR_ERR(pctl);
        }

        return 0;
    }

Функция ``devm_pinctrl_get_select_default()``:

* Получает состояние `"default"` из ``pinctrl-names`` в DT
* Находит соответствующие пины и функции через ``pinctrl_ops`` и ``pinmux_ops``
* Устанавливает конфигурацию через ``pinconf_ops``

Вся цепочка работает автоматически при правильной настройке DT.

Вывод
-----

Подсистема `pinctrl` является важным связующим звеном между Device Tree, драйверами устройств и регистровой настройкой периферии. Она позволяет конфигурировать пины декларативно, обеспечивает повторное использование кода и упрощает портирование драйверов между платформами.

``pinctrl`` — это не просто настройка вывода, это фундаментальная часть архитектуры управления GPIO в Linux.