简介：

1、GPIO 子系统有两套API：

一、GPIO新、旧版互相兼容转换 API

1、转化函数

二、基于描述符接口(descriptor-based) （以"gpiod_"为前缀）

1、获取 GPIO

2.1 struct gpio_desc *gpiod_get(struct device *dev, const char *con_id,enum gpiod_flags flags)

2.2 struct gpio_desc *gpiod_get_index(struct device *dev, const char *con_id, unsigned int idx, enum gpiod_flags flags)

2.3 struct gpio_descs *__must_check gpiod_get_array(struct device *dev, const char *con_id, enum gpiod_flags flags)

2、释放 GPIO

2.1 void gpiod_put(struct gpio_desc *desc)

3、设置/获取 GPIO 方向

3.1 int gpiod_direction_input(struct gpio_desc *desc)

3.2 int gpiod_direction_output(struct gpio_desc *desc, int value)

3.3 int gpiod_get_direction(struct gpio_desc *desc)

4、设置/获取 GPIO 值

4.1 原子方式

4.1.1 int gpiod_get_value(const struct gpio_desc *desc)

4.1.2 void gpiod_set_value(struct gpio_desc *desc, int value)

4.2 队列方式

4.2.1 int gpiod_get_value_cansleep(const struct gpio_desc *desc)

4.2.2 void gpiod_set_value_cansleep(struct gpio_desc *desc, int value)

4.2.3 int gpiod_cansleep(const struct gpio_desc *desc)

5、GPIO IRQ 设为中断

5.1 int gpiod_to_irq(const struct gpio_desc *desc)

5.2 static inline int __must_check request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char *name, void *dev)

三、legency接口（以"gpio_"为前缀）

1、申请 / 释放 GPIO

1.1 int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)

1.2 void gpio_free(unsigned gpio)

2、设置 GPIO 方向

2.1 int gpio_direction_input(unsigned gpio)

2.2 int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value)

3、设置 / 获取 GPIO 值

3.1 gpio_get_value

3.2 gpio_set_value

4、判断 GPIO 是否有效

4.1 static inline bool gpio_is_valid(int number)

5、导出 GPIO 到 sysfs

5.1 static inline int gpio_export(unsigned gpio, bool direction_may_change)

5.2 static inline void gpio_unexport(unsigned gpio)

6、GPIO IRQ

6.1 int gpio_to_irq(unsigned gpio)

6.2 int irq_to_gpio(unsigned irq)（尽量避免使用）

6.3 static inline int __must_check request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char *name, void *dev)

7、示例

7.1 输出

7.2 输入

7.3 中断

四、gpio_set_value获取物理电平，gpiod_set_value据 active-low 设置逻辑电平

简介：

在 Linux 内核中，GPIO（General Purpose Input/Output，通用输入/输出）的管理方式经历了从 旧版 gpio_* 接口 到 新版 gpiod_* 接口 的演变

1、GPIO 子系统有两套API：

（1）基于描述符（descriptor-based）： // 官方推荐

前缀为 gpiod_。
使用 gpio_desc 几个题来表示一个引脚。
参考文档：Documentation/gpio/consumer.txt

（2）老接口（ legacy integer-based）：

前缀为 gpio_。
使用一个整数来表示一个引脚。
参考文档：Documentation/gpio/gpio-legacy.txt

特性	`gpio_*` 旧接口	`gpiod_*` 新接口
标识方式	全局 GPIO 编号（如 `120`）	描述符（`struct gpio_desc`）
设备树支持	不友好	原生支持
资源管理	手动 `gpio_request/free`	自动释放（`devm_*` 可选）
休眠安全	无	提供 `_cansleep` 版本
适用场景	旧内核或简单硬件	现代驱动开发（推荐）

一、GPIO新、旧版互相兼容转换 API

旧版API是使用整数标记引脚的；
新版API是使用字符标记引脚的。

但是引脚都是唯一的，所以两者可以相互转化。

1、转化函数

源码路径：drivers\gpio\gpiolib.c

（1）int desc_to_gpio(const struct gpio_desc *desc)

功能：通过引脚 gpio_desc 结构体指针获取引脚 GPIO 编号；

（2）struct gpio_desc *gpio_to_desc(unsigned gpio)

功能：通过引脚 GPIO 编号获取引脚 gpio_desc 结构体指针；

二、基于描述符接口(descriptor-based) （以"gpiod_"为前缀）

参考文档：Documentation/gpio/consumer.txt

desc_to_gpio           
devm_get_gpiod_from_child
devm_fwnode_get_gpiod_from_child
devm_gpiod_get         
devm_gpiod_get_array   
devm_gpiod_get_array_optional
devm_gpiod_get_index   
devm_gpiod_get_index_optional
devm_gpiod_get_optional
devm_gpiod_put         
devm_gpiod_put_array   
fwnode_get_named_gpiod 
gpio_to_desc           
gpiod_cansleep         
gpiod_count            
gpiod_direction_input  
gpiod_direction_output
gpiod_direction_output_raw
gpiod_export           
gpiod_export_link      
gpiod_get              
gpiod_get_array        
gpiod_get_array_optional
gpiod_get_direction    
gpiod_get_index        
gpiod_get_index_optional
gpiod_get_optional     
gpiod_get_raw_value    
gpiod_get_raw_value_cansleep
gpiod_get_value        
gpiod_get_value_cansleep
gpiod_is_active_low    
gpiod_put              
gpiod_put_array        
gpiod_set_array_value  
gpiod_set_array_value_cansleep
gpiod_set_debounce     
gpiod_set_raw_array_val
gpiod_set_raw_array_val
gpiod_set_raw_value    
gpiod_set_raw_value_cansleep
gpiod_set_value
gpiod_set_value_cansleep
gpiod_to_irq
gpiod_unexport

源码路径： drivers\gpio\gpiolib.c

1、获取 GPIO

gpiod_get / devm_gpiod_get
gpiod_get_index / devm_gpiod_get_index
gpiod_get_array / devm_gpiod_get_array

前缀为"devm_"表示自动释放资源机制。资源是属于设备的，设备不存在时资源就可以自动释放

背景：在Linux驱动开发过程中，先申请了GPIO，再申请内存，如果内存申请失败，那么在返回之前就需要先释放GPIO资源。如果使用的是devm相关函数，在内存申请失败时可以直接返回，设备的销毁函数会自动地释放已经申请了的GPIO资源。

因此，建议使用devm相关函数操作GPIO。

**2.1 struct gpio_desc gpiod_get(struct device dev, const char *con_id,enum gpiod_flags flags)**

功能：获取 dev 设备，con_id 的第 0 个引脚信息，并做 flags 初始化。等价于 gpiod_get_index 的idx 为0。gpiod_get_index 函数调用了gpiod_request

参数：

dev：设备指针。从该设备获取引脚信息；
con_id：引脚组名称（不包含前缀 "-gpios"）。如引脚组名为 reset-gpios = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>。则 con_id = "reset"；

flags：初始化标志

GPIOD_ASIS或0根本不初始化GPIO。稍后必须使用专用功能之一设置方
GPIOD_IN将GPIO初始化为输入。
GPIOD_OUT_LOW将GPIO初始化为值为0的输出。
GPIOD_OUT_HIGH将GPIO初始化为值为1的输出。
GPIOD_OUT_LOW_OPEN_DRAIN与GPIOD_OUT_LOW相同，但也强制该线路与开漏极电连接。
GPIOD_OUT_HIGH_OPEN_DRAIN与GPIOD_OUT_HIGH相同，但也强制线路与漏极开路电连接。

返回：
- 成功：gpio_desc 结构体指针。
- 失败：-ENOENT。具体可通过 IS_ERR() 获取返回码。

例一：GPIO输出

// 设备树示例：
// mygpio {
//     compatible = "my-gpio-driver";
//     led-gpios = <&gpio1 1 GPIO_ACTIVE_HIGH>,  // GPIO1
//     button-gpios = <&gpio2 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>; // GPIO2
// };
在设备树中，"xxx-gpios"中的 "xxx" 代表定义的GPIO名（label）。
static int gpio_probe(struct platform_device *pdev) {... ...static struct gpio_desc *mygpio_led = NULL;int ret = 0;/* GPIO输出，"led"是对应设备树文件中name-gpios中的name */mygpio_led = gpiod_get(&pdev->dev, "led", GPIOD_OUT_LOW);   //将GPIO初始化为输出值为0的if (IS_ERR(mygpio_led)) {                  //判断指针是否错误ret = PTR_ERR(mygpio_led);             //返回错误码goto error_gpio;}gpiod_set_value(mygpio_led, 1);           // 设置 GPIO 为高电平error_gpio:if (mygpio_led)gpiod_put(mygpio_led);                // 释放 GPIOreturn ret;
}

例二：GPIO输入

static int gpio_probe(struct platform_device *pdev) {... ...static struct gpio_desc *mygpio_button = NULL;int ret = 0;/* GPIO输入 */mygpio_button = gpiod_get(&pdev->dev, "button", GPIOD_IN);    //将GPIO初始化为输入if (IS_ERR(mygpio_button)) {                  //判断指针是否错误ret = PTR_ERR(mygpio_button);             //返回错误码goto error_gpio;}// 读取 GPIO 值int value = gpiod_get_value(mygpio_button);
error_gpio:gpiod_put(mygpio_button); // 释放 GPIOreturn ret;
}

**2.2 struct gpio_desc gpiod_get_index(struct device dev, const char *con_id, unsigned int idx, enum gpiod_flags flags)**

功能：获取 dev 设备，con_id 的第 idx 个引脚信息，并做 flags 初始化。gpiod_get_index 函数调用了gpiod_request
举例：

// 设备树示例：
// leds {
//     compatible = "my-led-driver";
//     led-gpios = <&gpio1 1 GPIO_ACTIVE_LOW>,  // LED1
//                 <&gpio2 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>; // LED2
// };
static int led_probe(struct platform_device *pdev) {... ...int num_leds = gpiod_count(&pdev->dev, "led");        //获取 led-gpios 中 GPIO 数量for (int i = 0; i < num_leds; i++) {struct gpio_desc *led = gpiod_get_index(&pdev->dev, "led", i, GPIOD_OUT_LOW);// 控制每个 LED...}... ...
}

**2.3 struct gpio_descs __must_check gpiod_get_array(struct device dev, const char *con_id, enum gpiod_flags flags)**

功能：获取 dev 设备 con_id 的所有引脚信息，并做 flags 初始化

例一：获取 GPIO 数组，并控制输出电平

//leds {
//    compatible = "gpio-leds";
//    led-gpios = <&gpio 10 GPIO_ACTIVE_HIGH>,  // LED0
//            <&gpio 11 GPIO_ACTIVE_HIGH>,  // LED1
//            <&gpio 12 GPIO_ACTIVE_HIGH>;  // LED2
//};
static int led_probe(struct platform_device *pdev)
{... ...struct gpio_descs *leds = NULL;//获取 GPIO 数组（"led"是对应设备树文件中name-gpios中的name）leds = gpiod_get_array(&pdev->dev, "led", GPIOD_OUT_LOW);    if (IS_ERR(leds)) {                  //判断指针是否错误ret = PTR_ERR(leds);             //返回错误码goto error_gpios;}// 设置所有 GPIO 为高电平（点亮 LED）for (int i = 0; i < leds->ndescs; i++) {gpiod_set_value(leds->desc[i], 1);}error_gpios:if (leds) gpiod_put_array(leds);  // 使用完后释放return ret;
}

例二：获取 GPIO 数组，读取buttons输入状态

//buttons {
//    buttons-gpios = <&gpio 5 GPIO_ACTIVE_LOW>,   // BTN0
//            <&gpio 6 GPIO_ACTIVE_LOW>;   // BTN1
//};
static int led_probe(struct platform_device *pdev)
{... ...struct gpio_descs *buttons;buttons = gpiod_get_array(&pdev->dev, "buttons", GPIOD_IN);if (IS_ERR(buttons)) {                  //判断指针是否错误ret = PTR_ERR(buttons);             //返回错误码goto error_gpios;}// 读取所有按钮状态for (int i = 0; i < buttons->ndescs; i++) {int val = gpiod_get_value(buttons->desc[i]);printk("Button %d: %d\n", i, val);}error_gpios:if (buttons)gpiod_put_array(buttons);  // 释放return ret;
}

其它获取GPIO的函数：

gpiod_get_optional：和 gpiod_get 差不多。不同的是该函数返回 gpio_desc 结构体指针 或 NULL。如果 GPIO 不存在或无法获取，函数返回 NULL（而不是错误），驱动可以安全地忽略该 GPIO。例如：

struct gpio_desc *desc;desc = gpiod_get_optional(&pdev->dev, "debug-enable", GPIOD_OUT_HIGH);
if (!desc) {dev_info(&pdev->dev, "Debug GPIO not available, skipping\n");// 可以继续执行，不报错
} else {// 如果 GPIO 存在，则使用gpiod_set_value(desc, 1);
}

devm_xxx：以上函数均可添加 devm_ 前缀。比以上函数多了绑定设备dev，设备被删除时，自动释放引脚。

2、释放 GPIO

gpiod_put / devm_gpiod_put
gpiod_put_array / devm_gpiod_put_array

2.1 **void gpiod_put(struct gpio_desc *desc)**

功能：释放 desc 引脚

3、设置/获取 GPIO 方向

gpiod_direction_input
gpiod_direction_output
gpiod_get_direction

**3.1 int gpiod_direction_input(struct gpio_desc *desc)**

功能：设置该引脚为输入方向
返回值：成功返回值为零，否则返回值为负的错误码

**3.2 int gpiod_direction_output(struct gpio_desc *desc, int value)**

功能：设置该引脚为输入方向。
参数：
- value：设置方向后的初始值。
返回值：成功返回值为零，否则返回值为负的错误码

**3.3 int gpiod_get_direction(struct gpio_desc *desc)**

功能：获取引脚方向。
返回值：
- 0（GPIOF_DIR_OUT）：输出
- 1（GPIOF_DIR_IN）：输入

4、设置/获取 GPIO 值

注意："gpiod_"方式设置 GPIO 值需考虑 DTS 中 active-low状态。当 GPIO 设置为 GPIO_ACTIVE_LOW 低电平有效时，即是低电平为逻辑 1，高电平为逻辑 0。gpiod_set_value 设置 1，就是将gpio拉低（物理电平）。这里一定要区分逻辑电平和物理电平的差别。

led-gpios = <&gpio1 1 GPIO_ACTIVE_LOW>, //低有效，低电平为逻辑1

使用方法

gpiod_set_value_cansleep(led_gpio, 1); //输出逻辑有效，设备树active 有效状态是 GPIO_ACTIVE_LOW，因此输出低电平

因为DTS里面的active 状态是 GPIO_ACTIVE_LOW，所以这个代码输出的是低电平。

当然，也有直接控制物理电平的方式，内核 Documentation/driver-api/gpio/consumer.rst 文件有相关介绍

Function (example)	line property	physical line
gpiod_set_raw_value(desc, 0);	don't care	low
gpiod_set_raw_value(desc, 1);	don't care	high
gpiod_set_value(desc, 0);	default (active high)	low
gpiod_set_value(desc, 1);	default (active high)	high
gpiod_set_value(desc, 0);	active low	high
gpiod_set_value(desc, 1);	active low	low
gpiod_set_value(desc, 0);	default (active high)	low
gpiod_set_value(desc, 1);	default (active high)	high
gpiod_set_value(desc, 0);	open drain	low
gpiod_set_value(desc, 1);	open drain	high impedance
gpiod_set_value(desc, 0);	open source	high impedance
gpiod_set_value(desc, 1);	open source	high

gpiod_set_raw-value：忽略 DTS 中的 ACTIVE，直接输出物理电平

int gpiod_get_raw_value(const struct gpio_desc *desc);
void gpiod_set_raw_value(struct gpio_desc *desc, int value);
int gpiod_get_raw_value_cansleep(const struct gpio_desc *desc);
void gpiod_set_raw_value_cansleep(struct gpio_desc *desc, int value);
int gpiod_direction_output_raw(struct gpio_desc *desc, int value);

设置 / 获取GPIO 有两种访问方式：

原子方式：一种是通过储存器读写实现的，这种操作属于原子操作，不需要等待，所以可以在中断处理程序中使用

int gpiod_get_value(const struct gpio_ _desc *desc);
void gpiod_set_value(struct gpio_ desc *desc, int value);

队列方式：访问必须通过消息总线比如I2C或者SPI，这种访问需要在总线访问队列中等待，所以可能进入睡眠，此类访问不能出现在IRQ handler

int gpiod_cansleep(const struct gpio_desc *desc)            //分辨该引脚是否需要通过消息总线访问
int gpiod_get_value_cansleep(const struct gpio_desc *desc)
void gpiod_set_value_cansleep(struct gpio_desc *desc, int value)

4.1 原子方式

原子方式能作用于中断程序。

4.1.1 **int gpiod_get_value(const struct gpio_desc *desc)**

功能：获取引脚逻辑值
返回值：
- 成功：非负数：0-逻辑无效, 非0-逻辑有效
- 失败：负数

**4.1.2 void gpiod_set_value(struct gpio_desc *desc, int value)**

功能：设置引脚逻辑值，1-有效，0-无效，例如设备树 active 为 GPIO_ACTIVE_LOW 时，1有效表示低电平

4.2 队列方式

队列方式：在队列中等待访问引脚，可能会进入睡眠，不能作用于中断。访问必须通过消息总线比如I2C或者SPI，这些需要在队列中访问。

**4.2.1 int gpiod_get_value_cansleep(const struct gpio_desc *desc)**

功能：获取gpio逻辑值，支持休眠

**4.2.2 void gpiod_set_value_cansleep(struct gpio_desc *desc, int value)**

功能：设置gpio逻辑值，支持休眠

**4.2.3 int gpiod_cansleep(const struct gpio_desc *desc)**

功能：可以使用 gpiod_cansleep() 函数分辨该引脚是否需要通过消息总线访问

5、GPIO IRQ 设为中断


request_irq(gpiod_to_irq(gpio_desc)...); //将gpio转为对应的irq，然后注册该irq的中断handlerint gpio_probe(struct platform_device *pdev)
{... ...gpio_desc = devm_gpiod_get(&pdev->dev, "button", GPIOD_IN);    //配置成输入if (gpio_desc) {ret = request_irq(gpiod_to_irq(gpio_desc), gpio_test_irq, IRQF_TRIGGER_FALLING, "gpio Detect", dev);}... ...
}//中断服务函数
static irqreturn_t gpio_test_irq(int irq, void *devid)
{schedule_work(&bat_work);return IRQ_HANDLED;
}

**5.1 int gpiod_to_irq(const struct gpio_desc *desc)**

功能：获取该引脚对应的 IRQ number。
返回：
- 成功：中断号。
- 失败：负数。

**5.2 static inline int __must_check request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char name, void dev)**

功能：请求中断，需先配置为输入GPIO
参数：
- irq：中断号。
- handler：中断回调函数。
- flags：中断类型。

- IRQF_TRIGGER_RISING    上升沿触发    按键、信号检测
- IRQF_TRIGGER_FALLING    下降沿触发    按键释放检测
- IRQF_TRIGGER_HIGH        高电平触发    电平敏感设备
- IRQF_TRIGGER_LOW        低电平触发    低电平有效设备
- IRQF_SHARED            共享中断        多个设备共享同一条中断线
- IRQF_ONESHOT            单次触发        线程化中断需要保持禁用直到线程完成
- IRQF_NO_THREAD        禁止线程化    要求快速处理的中断
- IRQF_NOBALANCING        禁止CPU负载均衡    需要固定CPU处理的中断

name：请求中断的设备名称。
dev：可取任意值。
- 但必须唯一能够代表发出中断请求的设备。
- 通常取描述该设备的结构体，或NULL。
- 用于共享中断时。（若中断被共享，则不能为 NULL）

三、legency接口（以"gpio_"为前缀）

参考文档： Documentation/gpio/gpio-legacy.txt

使用流程：

申请、释放：gpio_request、gpio_free
设置GPIO方向：gpio_direction_input、gpio_direction_output
获取设置GPIO值：gpio_get_value、gpio_set_value
设置为中断：gpio_to_irq
导出到sys文件系统：gpio_export

1、申请 / 释放 GPIO

**1.1 int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)**

功能：申请 GPIO
参数：
- gpio：要申请的 gpio 标号，使用 of_get_named_gpio 函数从设备树获取指定 GPIO 属性信息，此函数会返回这个 GPIO 的标号。
- label：给 gpio 设置个名字。

返回值：
- 0，申请成功；其他值，申请失败

int gpio_request_one(unsigned gpio, unsigned long flags, const char *label)

gpio_request_one 请求 GPIO 并同时设置初始方向/值，flags 配置 GPIO 的初始状态

标志	含义
GPIOF_IN	设置为输入方向
GPIOF_OUT_INIT_LOW	设置为输出，初始低电平
GPIOF_OUT_INIT_HIGH	设置为输出，初始高电平
GPIOF_OPEN_DRAIN	开漏输出
GPIOF_OPEN_SOURCE	开源输出
GPIOF_EXPORT	同时导出到 sysfs

1.2 void gpio_free(unsigned gpio)

功能：释放 GPIO
参数：
- gpio：要释放的 gpio 标号。

2、设置 GPIO 方向

源码路径： include\linux\gpio.h

2.1 int gpio_direction_input(unsigned gpio)

功能：把 gpio 引脚设置为为输入方向
参数：
- gpio：要设置为输入的 GPIO 标号。

返回值：
- 0，设置成功；负值，设置失败

2.2 int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value)

功能：把 gpio 引脚设置为为输出方向
参数：

gpio：要设置为输出的 GPIO 标号。
value： GPIO 默认输出值。

返回值：
- 0，设置成功；负值，设置失败

3、设置 / 获取 GPIO 值

源码路径： include\asm-generic\gpio.h

3.1 gpio_get_value

#define gpio_get_value  __gpio_get_valuestatic inline int __gpio_get_value(unsigned gpio)
{return gpiod_get_raw_value(gpio_to_desc(gpio));    //这里也是用的 "gpiod_" 的 gpiod_get_raw_value 获取物理电平
}

功能：调用 gpiod_get_raw_value 获取GPIO物理电平
参数
- gpio：要获取的 gpio编号

返回值：
- 非负值，得到的 GPIO 值；负值，获取失败。

3.2 gpio_set_value

#define gpio_set_value  __gpio_set_valuestatic inline void __gpio_set_value(unsigned gpio, int value)
{return gpiod_set_raw_value(gpio_to_desc(gpio), value);    //这里用 "gpiod_" 的 gpiod_get_raw_value 设置物理电平
}

功能：设置GPIO物理电平
参数：

gpio：要设置的 GPIO 标号
value：要设置的值，1-高电平，0-低电平

4、判断 GPIO 是否有效

4.1 static inline bool gpio_is_valid(int number)

功能：判断 GPIO number 是否有效。
返回值：
- 有效：1
- 无效：0

5、导出 GPIO 到 sysfs

将 gpio 通过 sys 文件系统导出，应用层可以通过文件操作gpio。如查看状态、设置状态等等。

主要用于调试，导出后访问路径：/sys/class/gpio 下

源码路径：include\linux\gpio.h

5.1 static inline int gpio_export(unsigned gpio, bool direction_may_change)

功能：把该 gpio 导出到 sys。
参数：
- gpio：GPIO number。
- direction_may_change：表示用户是否可以改变方向。

5.2 static inline void gpio_unexport(unsigned gpio)

功能：取消导出
参数：
- gpio：GPIO number

6、GPIO IRQ

源码路径： drivers\gpio\gpiolib.c

6.1 int gpio_to_irq(unsigned gpio)

功能：获取该引脚对应的 IRQ number。
返回：
- 成功：中断号
- 失败：负数

6.2 int irq_to_gpio(unsigned irq)（尽量避免使用）

功能：获取该引脚对应的 GPIO number。
返回：
- 成功：gpio号
- 失败：负数

6.3 **static inline int __must_check request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char name, void dev)**

功能：请求中断
参数：
- irq：中断号。
- handler：中断回调函数。
- flags：中断类型。
- name：请求中断的设备名称。
- dev：可取任意值。
  - 但必须唯一能够代表发出中断请求的设备。
  - 通常取描述该设备的结构体，或NULL。
  - 用于共享中断时。（若中断被共享，则不能为 NULL）

7、示例

7.1 输出

static int gpio_out_probe(struct platform_device *pdev)
{int ret = 0;int gpio;/* 从设备树中获取GPIO */gpio = of_get_named_gpio(pdev->dev.of_node, "reset-gpios", 0);if(!gpio_is_valid(gpio)) {dev_err(dev, "%s: of_get_named_gpio (%d)\n", __func__, ret);return -EINVAL;}/* 申请使用GPIO */ret = gpio_request(gpio, "reset");if(ret < 0) {dev_err(dev, "%s: unable to request reset_gpio (%d)\n", __func__, ret);return ret;}/* 将GPIO设置为输出模式并设置GPIO初始化物理电平状态为低电平 */gpio_direction_output(gpio, 0);#if 1if (gpio) {if (gpiod_cansleep(gpio_to_desc(gpio)))gpio_set_value_cansleep(gpio, 0);elsegpio_set_value(gpio, 0);        //输出低电平}
#elsegpio_set_value(gpio, 1);	    //输出高电平
#endifgpio_free(gpio);        //释放gpioreturn 0;
}

7.2 输入

static int gpio_in_probe(struct platform_device *pdev)
{int ret = 0;int gpio;int value;/* 从设备树中获取GPIO */gpio = of_get_named_gpio(pdev->dev.of_node, "key-gpios", 0);if(!gpio_is_valid(gpio)) {dev_err(dev, "%s: of_get_named_gpio (%d)\n", __func__, ret);return -EINVAL;}/* 申请使用GPIO */ret = gpio_request(gpio, "key");if(ret < 0) {dev_err(dev, "%s: unable to request reset_gpio (%d)\n", __func__, ret);return ret;}/* 将GPIO设置为输入模式 */ret = gpio_direction_input(gpio);if(ret < 0) {printk("can't set gpio!\r\n");return ret;}/* 获取gpio电平状态 */value = gpio_get_value(gpio);gpio_free(gpio);        //释放gpioreturn 0;
}

7.3 中断

static int gpio_in_probe(struct platform_device *pdev)
{priv->ser_errb = of_get_named_gpio(ser, "ser-errb", 0);ret = devm_gpio_request_one(&client->dev, priv->ser_errb, GPIOF_DIR_IN, "GPIO_MAXIM_SER");if (ret < 0) {dev_err(dev, "%s: GPIO request failed\n ret: %d", __func__, ret);return ret;}if (gpio_is_valid(priv->ser_errb)) {priv->ser_irq = gpio_to_irq(priv->ser_errb);ret = request_threaded_irq(priv->ser_irq, NULL,gpio_irq_handler,IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_ONESHOT, "SER", priv);if (ret < 0) {dev_err(dev, "%s: Unable to register IRQ handler ret: %d\n", __func__, ret);return ret;}}return ret;
}static irqreturn_t gpio_irq_handler(int irq, void *dev_id)
{return IRQ_HANDLED;
}

四、gpio_set_value设置物理电平，gpiod_set_value根据 active-low 设置逻辑电平

gpioled {compatible = "led-gpio";led-gpio = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW>;    //gpio1组第3号引脚flag为低电平有效default-state = "on";status = "okay";
};

gpio_set_value、gpio_get_value 设置引脚物理电平（与active-low无关）。gpiod_set_value、gpiod_get_value 根据 active-low 设置逻辑电平

分析内核源码可以看到gpio_set_value、gpio_get_value最终分别调用 gpiod_set_raw_value 和 gpiod_get_raw_value

//arch/arm/include/asm/gpio.h
#define gpio_get_value  __gpio_get_value
#define gpio_set_value  __gpio_set_value//include/asm-generic/gpio.h
static inline void __gpio_set_value(unsigned gpio, int value)
{return gpiod_set_raw_value(gpio_to_desc(gpio), value);
}//drivers/gpio/gpiolib.c
void gpiod_set_raw_value(struct gpio_desc *desc, int value)
{VALIDATE_DESC_VOID(desc);/* Should be using gpiod_set_raw_value_cansleep() */WARN_ON(desc->gdev->chip->can_sleep);gpiod_set_raw_value_commit(desc, value);
}//include/asm-generic/gpio.h
static inline int __gpio_get_value(unsigned gpio)
{return gpiod_get_raw_value(gpio_to_desc(gpio));
}//drivers/gpio/gpiolib.c
int gpiod_get_raw_value(const struct gpio_desc *desc)
{VALIDATE_DESC(desc);/* Should be using gpiod_get_raw_value_cansleep() */WARN_ON(desc->gdev->chip->can_sleep);return gpiod_get_raw_value_commit(desc);
}

gpiod_get_value 调用 gpiod_set_value_nocheck 函数中会判断 flags 为 FLAG_ACTIVE_LOW 就翻转 value。gpiod_set_value函数同理。

//get同理
int gpiod_get_value(const struct gpio_desc *desc)
{int value;VALIDATE_DESC(desc);/* Should be using gpiod_get_value_cansleep() */WARN_ON(desc->gdev->chip->can_sleep);value = gpiod_get_raw_value_commit(desc);if (value < 0)return value;if (test_bit(FLAG_ACTIVE_LOW, &desc->flags))value = !value;return value;
}

参考链接：

在Linux驱动中使用gpio子系统 - schips - 博客园

嵌入式Linux中的 gpio、gpiod基本分析_51CTO博客_linux gpio操作