上一章大致對gpio子系統進行了說明，本章我們對gpio子系統的軟體進行說明，本章的主
要內容如下：
一、gpio子系統相關資料結構及其關聯說明
二、gpio子系統相關介面說明
此處我們以linux3.10核心版本為例，該版本下gpio子系統涉及的資料結構相對比較簡單，在新的版本下，加入了irqchip，支援了裝置資源管理等內容。在linux3.10版本下gpio子系統主要涉及兩個資料結構struct gpio_chip、struct gpio_desc，其中gpio_chip表示乙個gpio控制器，而gpio_desc表示乙個gpio。針對gpio子系統而言，主要就這兩個資料結構，當然了在高版本的核心中，針對linux gpio子系統對資料結構又進行了拆分，增加了struct gpio_device，而該資料結構也主要是從gpio_chip資料結構中抽出了gpio_base、ngpio等資訊。下面我們說明下這兩個資料結構。
如下即為gpio_chip的定義，主要包括如下幾方面的內容：
該gpio controller的操作介面，包括設定gpio方向的介面（direction_output、direction_input）、獲取gpio當前配置方向（get_direction）、設定gpio的介面（set）、獲取gpio值的介面（get）、gpio到中斷id的轉換函式（to_irq，前提是該gpio控制器支援gpio中斷）；
該gpio控制器支援的gpio個數及gpio base id等，包括base、ngpio；
該gpio控制器支援的每乙個gpio的詳細資訊，即desc（稍後介紹）;
若該gpio控制器支援裝置樹節點解析，則包含該gpio控制器對應的of_node，針對該gpio控制器的of_gpio_n_cells，以及解析裝置樹中gpio的介面函式of_xlate，該函式用於解析裝置樹中針對乙個gpio的配置，如「」,則首先根據gpio0獲取到該gpio控制器對應的gpio_chip（在匹配gpio_chip時，將「gpio0」與gpio_chip->of_node進行匹配，匹配成功後，再呼叫gpio_chip->of_xlate解析），即呼叫gpio_chip->of_xlate解析後面的「29 0」；
包含pinctrl的引數，即pin_ranges，針對pinctrl我還沒有梳理，此處暫且不展開，後面單獨分析。
該資料結構用於描述乙個gpio，該資料結構的定義如下，主要即為該gpio的flag，
flag包括：
該gpio是否已經申請（flag_requested，呼叫gpio_request，即設定該標籤）；
gpio是否為輸出（flag_is_out，當我們將該gpio設定為輸出模式時，則設定該flag）；
若通過sysfs檔案export乙個gpio，則設定flag_export、flag_sysfs、flag_requested；
flag_trig_rise、flag_trig_fall則主要針對gpio中斷的，表示上公升沿觸發還是下降沿觸發；
flag_active_low表示低有效；
open_drain、open_source表示gpio的型別，如open_drain
下面是這兩個資料結構的關聯，以及gpiolib提供的介面函式。如下圖所示：
gpio core提供的操作介面
gpiolib提供了gpio_set_value、gpio_get_value用於gpio的設定與gpio值的獲取；
設定gpio方向的介面gpio_driection_output、gpio_driection_input；
gpio的申請與釋放：gpio_request、gpio_free；
gpio id到中斷號的轉換介面gpio_to_irq
另外還包含gpio_chip的新增與刪除介面gpiochip_add、gpiochip_remove等；
另外還包含gpio core內部用於在sysfs下建立乙個gpio號相關屬性檔案的介面gpio_export、gpio_unexport等。
gpio 資料結構之間的關聯：
gpio_chips為煉表頭，所有已註冊的gpio_chip均鏈結至該鍊錶上；
每乙個gpio_chip均代表乙個gpio controller的驅動；
每乙個gpio_chip內均包括該gpio_chip所支援的所有gpio，即gpio_desc。
上面主要介紹了資料結構及關聯，此處主要說明幾個比較有代表性的主介面，包括
gpiochip_add、gpio_export。
該介面主要實現gpiochip的註冊，主要包括如下內容：
判斷該gpio chip的gpio號範圍是否有效，即是否超出系統支援範圍；
若該gpio chip未指定base index，則從系統中獲取乙個尚未使用的gpio範圍；
將gpio_chip插入到鍊錶gpio_chips中，該鍊錶是按gpio chip支援的gpio號範圍的順序從小到大插入的（如gpio_chipx的gpio號為0-31，gpio_chipy的gpio號範圍64-95，gpio_chipx在gpio_chipy前面）；
設定該gpio_chip的每乙個gpio號對應的desc，完成desc與gpio_chip的關聯；
呼叫 of_gpiochip_add，設定該gpio_chip中裝置樹相關的引數，如of_node、of_xlate、of_gpio_n_cells等，主要用於裝置樹中其他外設模組引用某乙個gpio chip的gpio號時，對該gpio 號的解析，如在乙個input device的裝置樹描述中，定義了gpio引腳gpio=，而of_node則用於gpio chip的匹配查詢，而of_xlate則解析gpio號及其屬性等
呼叫gpiochip_export，為該gpio_chip註冊sysfs目錄及屬性檔案，主要建立乙個struct device，並鏈結至gpio class，同時為該device建立預設屬性檔案，即gpio_export、gpio_unexport，而gpio_export主要用於控制該gpio_chip下的gpio（如使用gpio y，則echo y > gpio_export，然後在gpio_export對應的store介面中，通過呼叫gpio_export，為該gpio在sysfs下建立該gpio0的目錄以及屬性檔案（如direction、value等））；
該介面實現的功能如下：
呼叫device_create，為該gpio_chip建立乙個device（但是該device變數並沒有定義在gpio_chip中，而在linux4.x等新版核心中，已經將該device變數定義在gpio_chip中）；
呼叫sysfs_create_group，為該gpio_chip建立目錄及屬性檔案
以上即為gpio_chip的主要功能，與hwmon子系統型別，在hwmon子系統中也主要就是建立sysfs屬性檔案，而與hwmon相比，gpio子系統還提供了系統介面，供核心其他子系統模組使用。
該介面實現的功能與gpiochip_export型別，步驟也是類似的：
呼叫device_create，為該gpio建立乙個device（該device變數也沒有和gpio_chip或者gpio_desc關聯）；
呼叫sysfs_create_group，為該gpio建立目錄及屬性檔案，包括value、active_low、direction，若該gpio支援中斷，則還包括edge檔案（針對edge，其store介面會呼叫gpio_setup_irq，進行irq的申請，其中斷處理函式為gpio_sysfs_irq，其內部主要是呼叫sysfs_notify_dirent，wakeup poll佇列，若要使用這種方式的gpio中斷，可如下操作：執行echo "falling" >edge；然後通過epoll或select監控gpio對應的檔案value，若epoll或select監控到value檔案可讀，則說明中斷到來）。
以上即為gpio子系統的框架說明，主要是依據linux 3.10核心的**（在linux 4.x的核心，gpio子系統也複雜起來，包括irq、pinctrl等整合）主要涉及資料結構以及幾個主要的函式說明。下一章我們將說明如何如何實現乙個gpio控制器驅動，並實現乙個虛擬的gpio控制器驅動，用來驗證gpio控制器的實現流程。
framebuffer 子系統分析
fb info screen base dma alloc writecombine fbi dev,map size,map dma,gfp kernel fb info screen base 是framebuffer起始虛擬位址，也就是mmap後程式寫入fb的位址，該位址會直接寫入到fb in...
framebuffer 子系統分析
come from struct fb info ranges 0 apertures struct fb var screeninfo struct fb fix screeninfo 這兩個結構體分別記錄了顯示器可以修改和不可修改的資訊，這些資料成員需要在驅動程式中初始化。其中fix.visua...
input輸入子系統分析
1.檢視input子系統支援哪些裝置 cat proc bus input devices 2.應用程式如何使用 fd mouse open dev input event0 o rdwr event1表示滑鼠事件，input下的裝置檔案主裝置號都為13,如下圖所示 根據開啟裝置的主裝置號為13,知...