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gpio子系统

news 2025/7/9 7:42:02

1、什么是gpio子系统
用于处理和管理通用输入输出引脚（GPIO），在内核里面主要是3个结构体来支持gpio子系统，分别是gpio_chip,gpio_desc,gpio_device。
gpio_chip主要是用来做具体的硬件实施的，我们主要是用它来对寄存器的操控，
gpio_desc主要是用来描述一个引脚的信息，也由linux内核解析设备树的时候自动生成
gpio_device由Linux内核在解析到gpio控制器的时候自动生成。
我们要做的是需要自己实现gpio_chip的结构体，操控对应的硬件寄存器。
实现一个gpio_chip的重要的函数

int devm_gpiochip_add_data(struct device *dev, struct gpio_chip *gc, void *data);
dev：设备结构体，用于资源管理和设备生命周期关联。
gc：GPIO 控制器的 gpio_chip 结构体，定义 GPIO 控制的操作接口。
data：用户数据指针，用于传递额外的上下文信息到操作函数中。

将 GPIO 控制器 (gpio_chip) 和设备 (pdev->dev) 关联起来，并将它注册到内核的 GPIO 框架中。

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of_device.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/mod_devicetable.h>
#include <linux/bitops.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <linux/property.h>
#include <linux/acpi.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/nvmem-provider.h>
#include <linux/regmap.h>
#include <linux/pm_runtime.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include<linux/input.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/pinctrl/pinctrl.h>
#include <linux/slab.h>
#include<linux/device.h>static struct gpio_chip *g_virt_gpio;static int g_gpio_val = 0;static int virt_gpio_direction_output(struct gpio_chip *gc,unsigned offset, int val)
{printk("set pin %d as output %s\n", offset, val ? "high" : "low");return 0;
}static int virt_gpio_direction_input(struct gpio_chip *chip,unsigned offset)
{printk("set pin %d as input\n", offset);return 0;
}static int virt_gpio_get_value(struct gpio_chip *gc, unsigned offset)
{int val;val = (g_gpio_val & (1<<offset)) ? 1 : 0;printk("get pin %d, it's val = %d\n", offset, val);return val;
}static void virt_gpio_set_value(struct gpio_chip *gc,unsigned offset, int val)
{printk("set pin %d as %d\n", offset, val);if (val)g_gpio_val |= (1 << offset);elseg_gpio_val &= ~(1 << offset);
}static int gpiochip_drv_probe(struct platform_device *pdev)
{printk("%s , %s ,%d \n",__FUNCTION__,__FILE__,__LINE__);g_virt_gpio=devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*g_virt_gpio), GFP_KERNEL);/*配置gpio*/g_virt_gpio->label=pdev->name;g_virt_gpio->direction_input=virt_gpio_direction_input;g_virt_gpio->direction_output=virt_gpio_direction_output;g_virt_gpio->set=virt_gpio_set;g_virt_gpio->get=virt_gpio_get;g_virt_gpio->parent=&pdev->dev;g_virt_gpio->owner=THIS_MODULE;g_virt_gpio->base=-1;ret=of_property_read_u32(pdev->dev.of_node, "ngpios", &val);g_virt_gpio->ngpio=val;ret = devm_gpiochip_add_data(&pdev->dev, g_virt_gpio, NULL);return 0;
}
static int gpiochip_drv_remove(struct platform_device *pdev)
{printk("%s , %s ,%d \n",__FUNCTION__,__FILE__,__LINE__);return 0;
}
const struct of_device_id	gpiochip_drv_table[]=
{{.compatible="vir,virtual_gpio"},{/*end list*/},};static struct platform_driver gpiochip_drv=
{.probe=gpiochip_drv_probe,.remove=gpiochip_drv_remove,.driver={.name="vir,gpiochip_drv",.of_match_table=gpiochip_drv_table,},};static int __init gpiochip_drv_init(void)
{printk("%s , %s ,%d \n",__FUNCTION__,__FILE__,__LINE__);return platform_driver_register(&gpiochip_drv);;
}static void __exit gpiochip_drv_exit(void)
{printk("%s , %s ,%d \n",__FUNCTION__,__FILE__,__LINE__);platform_driver_unregister(&gpiochip_drv);	
}module_init(gpiochip_drv_init);
module_exit(gpiochip_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");