Linux内核在字符设备驱动的ioctl接口增加gpio，控制gpio 输出高低电平 响应中断

要在Linux内核的字符设备驱动中增加GPIO的控制和中断响应功能，需要进行以下步骤：

1. 在内核中启用GPIO子系统，这可以通过内核配置（make menuconfig）或内核编译选项来实现。

2. 在驱动程序中包含GPIO头文件，如“<linux/gpio.h>”。

3. 定义GPIO的引脚号和方向，以及GPIO的中断号和中断处理函数。可以使用函数“gpio_request()”来请求GPIO资源，使用函数“gpio_direction_output()”和“gpio_direction_input()”来设置GPIO的方向，使用函数“gpio_to_irq()”来获取GPIO的中断号，使用函数“request_irq()”来注册中断处理函数。

4. 在驱动程序的ioctl接口中实现GPIO的控制，可以使用函数“gpio_set_value()”和“gpio_get_value()”来设置和获取GPIO的电平状态。

5. 在驱动程序中处理GPIO中断，可以在中断处理函数中调用“gpio_get_value()”来获取GPIO的状态，并执行相应的操作。

需要注意的是，GPIO的控制和中断处理可能会影响系统的稳定性和安全性，因此需要仔细设计和测试驱动程序，确保其正确性和可靠性。

相关问题

Linux内核在字符设备驱动的ioctl接口增加gpio，控制gpio 输出高低电平 响应中断，代码

以下是一个简单的示例代码，用于在Linux内核中使用ioctl接口控制GPIO输出高低电平和响应中断。该示例使用了GPIO子系统和GPIO键盘驱动程序。

首先，需要定义ioctl命令和相应的结构体：

#define GPIO_IOC_MAGIC 'k'
#define GPIO_IOC_SET_OUTPUT _IOW(GPIO_IOC_MAGIC, 1, int)
#define GPIO_IOC_SET_INPUT _IOW(GPIO_IOC_MAGIC, 2, int)
#define GPIO_IOC_SET_VALUE _IOW(GPIO_IOC_MAGIC, 3, int)
#define GPIO_IOC_GET_VALUE _IOR(GPIO_IOC_MAGIC, 4, int)
#define GPIO_IOC_ENABLE_IRQ _IOW(GPIO_IOC_MAGIC, 5, int)
#define GPIO_IOC_DISABLE_IRQ _IOW(GPIO_IOC_MAGIC, 6, int)

struct gpio_ioctl_data {
    int pin;
    int value;
};

然后，在字符设备驱动程序的ioctl函数中实现这些命令：

static long gpio_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    struct gpio_chip *chip = filp->private_data;
    struct gpio_ioctl_data data;
    int ret;

    switch (cmd) {
    case GPIO_IOC_SET_OUTPUT:
        ret = copy_from_user(&data, (void __user *)arg, sizeof(data));
        if (ret)
            return -EFAULT;

        gpio_direction_output(chip->base + data.pin, data.value);

        break;

    case GPIO_IOC_SET_INPUT:
        ret = copy_from_user(&data, (void __user *)arg, sizeof(data));
        if (ret)
            return -EFAULT;

        gpio_direction_input(chip->base + data.pin);

        break;

    case GPIO_IOC_SET_VALUE:
        ret = copy_from_user(&data, (void __user *)arg, sizeof(data));
        if (ret)
            return -EFAULT;

        gpio_set_value(chip->base + data.pin, data.value);

        break;

    case GPIO_IOC_GET_VALUE:
        ret = copy_from_user(&data, (void __user *)arg, sizeof(data));
        if (ret)
            return -EFAULT;

        data.value = gpio_get_value(chip->base + data.pin);

        ret = copy_to_user((void __user *)arg, &data, sizeof(data));
        if (ret)
            return -EFAULT;

        break;

    case GPIO_IOC_ENABLE_IRQ:
        ret = copy_from_user(&data, (void __user *)arg, sizeof(data));
        if (ret)
            return -EFAULT;

        gpio_direction_input(chip->base + data.pin);

        ret = request_irq(gpio_to_irq(chip->base + data.pin),
                          gpio_irq_handler,
                          IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING,
                          "gpio_irq_handler",
                          chip);

        if (ret)
            return -EINVAL;

        break;

    case GPIO_IOC_DISABLE_IRQ:
        ret = copy_from_user(&data, (void __user *)arg, sizeof(data));
        if (ret)
            return -EFAULT;

        free_irq(gpio_to_irq(chip->base + data.pin), chip);

        break;

    default:
        return -EINVAL;
    }

    return 0;
}

最后，需要实现GPIO中断处理程序gpio_irq_handler：

static irqreturn_t gpio_irq_handler(int irq, void *dev_id)
{
    struct gpio_chip *chip = dev_id;
    unsigned long flags;

    spin_lock_irqsave(&chip->lock, flags);

    // 处理中断事件
    // ...

    spin_unlock_irqrestore(&chip->lock, flags);

    return IRQ_HANDLED;
}

这样，就可以通过ioctl接口控制GPIO输出高低电平和响应中断了。

linux内核获取gpio状态的接口

Linux内核中获取GPIO状态的接口主要有两种方法：

1. 使用sysfs接口：在/sys/class/gpio目录下，每个GPIO都有一个对应的目录，可以通过读取该目录下的value文件获取GPIO状态。例如，读取GPIO1的状态：

$ echo 1 > /sys/class/gpio/export
$ cat /sys/class/gpio/gpio1/value

2. 使用GPIO字符设备接口：通过打开/dev/gpiochipX设备文件并调用ioctl函数获取GPIO状态。例如，读取GPIO1的状态：

int fd = open("/dev/gpiochip0", O_RDONLY);
if (fd < 0) {
    // 打开设备文件失败
}

struct gpiohandle_data data;
data.values[0] = 0;
data.values[1] = 0;
data.lines[0] = 1;
data.lines[1] = -1;  // 结束标记

if (ioctl(fd, GPIO_GET_LINE_VALUES_IOCTL, &data) < 0) {
    // 获取GPIO状态失败
}

printf("GPIO1 status: %d\n", data.values[0]);

需要注意的是，使用第二种方法需要先配置GPIO并请求IO资源，否则无法获取到正确的状态。