05_GPIO子系统层次与数据结构

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GPIO子系统层次与数据结构

参考资料：

• Linux 5.x内核文档
  • Linux-5.4\Documentation\driver-api
  • Linux-5.4\Documentation\devicetree\bindings\gpio\gpio.txt
  • Linux-5.4\drivers\gpio\gpio-74x164.c
• Linux 4.x内核文档
  • Linux-4.9.88\Documentation\gpio
  • Linux-4.9.88\Documentation\devicetree\bindings\gpio\gpio.txt
  • Linux-4.9.88\drivers\gpio\gpio-74x164.c

1. GPIO子系统的层次 1.1 层次

1.2 GPIOLIB向上提供的接口 descriptor-basedlegacy说明获得GPIOgpiod_getgpio_requestgpiod_get_indexgpiod_get_arraygpio_request_arraydevm_gpiod_getdevm_gpiod_get_indexdevm_gpiod_get_array设置方向gpiod_direction_inputgpio_direction_inputgpiod_direction_outputgpio_direction_output读值、写值gpiod_get_valuegpio_get_valuegpiod_set_valuegpio_set_value释放GPIOgpio_freegpio_freegpiod_putgpio_free_arraygpiod_put_arraydevm_gpiod_putdevm_gpiod_put_array 1.3 GPIOLIB向下提供的接口

2. 重要的3个核心数据结构

记住GPIO Controller的要素，这有助于理解它的驱动程序：

• 一个GPIO Controller里有多少个引脚？有哪些引脚？
• 需要提供函数，设置引脚方向、读取/设置数值
• 需要提供函数，把引脚转换为中断

以Linux面向对象编程的思想，一个GPIO Controller必定会使用一个结构体来表示，这个结构体必定含有这些信息：

• GPIO引脚信息
• 控制引脚的函数
• 中断相关的函数

2.1 gpio_device

每个GPIO Controller用一个gpio_device来表示：

• 里面每一个gpio引脚用一个gpio_desc来表示
• gpio引脚的函数(引脚控制、中断相关)，都放在gpio_chip里

2.2 gpio_chip

我们并不需要自己穿件gpio_device，编写驱动时要创建的是gpio_chip，里面提供了：

• 控制引脚的函数
• 中断相关的函数
• 引脚信息：支持多少个引脚？各个引脚的名字？

2.3 gpio_desc

我们去使用GPIO子系统时，首先是获得某个引脚对应的gpio_desc。

gpio_device表示一个GPIO Controller，里面支持多个GPIO。

在gpio_device中有一个gpio_desc数组，每一引脚有一项gpio_desc。

3. 怎么编写GPIO Controller驱动程序

分配、设置、注册gpioc_chip结构体，示例：drivers\gpio\gpio-74x164.c

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3. 怎么编写GPIO Controller驱动程序

分配、设置、注册gpioc_chip结构体，示例：drivers\gpio\gpio-74x164.c