嵌入式 Linux 平臺

先總結一句：不管是單片機還是高端 ARM 平臺，最底層都是寄存器，硬件之上就是寄存器，任何封裝形式到最底層就是操作寄存器。

對于上了 Linux 系統(tǒng)的平臺，我們有其他方法，讓它可以像單片機一樣簡單的操作 IO 口，這得益于各路 Linux 大神對系統(tǒng)底層的封裝。

在 Linux 中有 pinctrl 和 gpio 子系統(tǒng)，它們提供了 API 接口給你使用，讓你方便的操控 GPIO 口。

Linux 內核針對 PIN 的配置推出了 pinctrl 子系統(tǒng)，對 GPIO 的配置推出了 gpio 子系統(tǒng)。

上面這句話很重要，我詳細解釋一下：這里是將 pin 腳和控制 IO 口輸入輸出分離。

pinctrl 子系統(tǒng)管理 200 個 IO 口的上拉下拉電阻，電流驅動能力，是硬件底層的存在。如果 pinctrl 將某個 pin 腳初始化成了普通GPIO 而不是 IIC 或者 SPI，那么接下來我們就可以使用 gpio 子系統(tǒng)的 API 去操作 IO 口輸出高低電平。

傳統(tǒng)的配置 pin 的方式就是直接操作相應的寄存器，但是這種配置 方式比較繁瑣、而且容易出問題（比如 pin 功能沖突）。pinctrl子系統(tǒng)就是為了解決這個問題而引入的，pinctrl 子系統(tǒng)主要工作內容如下：

①、獲取設備樹中 pin 信息。

②、根據(jù)獲取到的 pin 信息來設置 pin 的復用功能

③、根據(jù)獲取到的 pin 信息來設置 pin 的電氣特性，比如上/下拉、速度、驅動能力等。

對于我們使用者來講，只需要在設備樹里面設置好某個 pin 的相關屬性即可，其他的初始化工作均由 pinctrl 子系統(tǒng)來完成，pinctrl子系統(tǒng)源碼目錄為 drivers/pinctrl。

注意，pinctrl 子系統(tǒng)也是一個標準的 platform 驅動，當設備和驅動匹配的時候，probe 函數(shù)會執(zhí)行，只是 pinctrl 子系統(tǒng)采用的arch_initcall 去聲明，而不是module_init（device_initcall），所以在系統(tǒng)起來的時候它會先加載。（具體原因看下面這篇文章）

Linux 驅動掛載順序分析

gpio

可以看出其實兩者軟件框架一樣的，主要是 HW Abstract layer 具體實現(xiàn)不一樣。

你以為兩者是分離的，實際上不是的，gpio 子系統(tǒng)是基于 pinctrl 子系統(tǒng)的，gpio 的 API 接口的實現(xiàn)很多都是基于 pinctrl子系統(tǒng)的函數(shù)。