1 编写思路

GPIO 的地位跟其他模块，比如 I2C、UART 的地方是一样的，要使用某个引脚，需要先把引脚配置为 GPIO 功能，这要使用 Pinctrl 子系统，只需要在设备树里指定就可以。在驱动代码上不需要我们做任何事情。
GPIO 本身需要确定引脚，这也需要在设备树里指定。

设备树节点会被内核转换为 platform_device。
对应的，驱动代码中要注册一个 platform_driver，在 probe 函数中：获得引脚、注册 file_operations。

2 在设备书中添加Pinctrl信息

有些芯片提供了设备树生成工具，在 GUI 界面中选择引脚功能和配置信息，就可以自动生成 Pinctrl 子结点。把它复制到你的设备树文件中，再在 client device 结点中引用就可以。
有些芯片只提供文档，那就去阅读文档，一般在内核源码目录Documentation\devicetree\bindings\pinctrl 下面，保存有该厂家的文档。如果连文档都没有，那只能参考内核源码中的设备树文件，在内核源码目录arch/arm/boot/dts 目录下。
最后一步，网络搜索。

3 在设备树中添加GPIO信息

先查看电路原理图确定所用引脚，再在设备树中指定：添加”[name]-gpios”属性，指定使用的是哪一个 GPIO Controller 里的哪一个引脚，还有其他 Flag信息，比如 GPIO_ACTIVE_LOW 等。具体需要多少个 cell 来描述一个引脚，需要查看设备树中这个 GPIO Controller 节点里的“#gpio-cells”属性值，也可以查看内核文档。

4 编程示例

在实际操作过程中也许会碰到意外的问题，现场演示如何解决。
第1步定义、注册一个 platform_driver
第2步在它的 probe 函数里：
a) 根据 platform_device 的设备树信息确定 GPIO：gpiod_get
b) 定义、注册一个 file_operations 结构体
c) 在 file_operarions 中使用 GPIO 子系统的函数操作 GPIO： gpiod_direction_output、gpiod_set_value
好处：这些代码对所有的板子都是完全一样的！

4.1 leddrv.c

#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/of.h>/* 1. 确定主设备号                                                                 */
static int major = 0;
static struct class *led_class;
static struct gpio_desc *led_gpio;/* 3. 实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构使                  */
static ssize_t led_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return 0;
}/* write(fd, &val, 1); */
static ssize_t led_drv_write (struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{int err;char status;//struct inode *inode = file_inode(file);//int minor = iminor(inode);printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);err = copy_from_user(&status, buf, 1);/* 根据次设备号和status控制LED */gpiod_set_value(led_gpio, status);return 1;
}static int led_drv_open (struct inode *node, struct file *file)
{//int minor = iminor(node);printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);/* 根据次设备号初始化LED */gpiod_direction_output(led_gpio, 0);return 0;
}static int led_drv_close (struct inode *node, struct file *file)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return 0;
}/* 定义自己的file_operations结构使                                             */
static struct file_operations led_drv = {.owner	 = THIS_MODULE,.open    = led_drv_open,.read    = led_drv_read,.write   = led_drv_write,.release = led_drv_close,
};/* 4. 从platform_device获得GPIO*    把file_operations结构体告诉内核：注册驱动程序*/
static int chip_demo_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
{//int err;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);/* 4.1 设备树中定义朿 led-gpios=<...>;	*/led_gpio = gpiod_get(&pdev->dev, "led", 0);if (IS_ERR(led_gpio)) {dev_err(&pdev->dev, "Failed to get GPIO for led\n");return PTR_ERR(led_gpio);}/* 4.2 注册file_operations 	*/major = register_chrdev(0, "100ask_led", &led_drv);  /* /dev/led */led_class = class_create(THIS_MODULE, "100ask_led_class");if (IS_ERR(led_class)) {printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);unregister_chrdev(major, "led");gpiod_put(led_gpio);return PTR_ERR(led_class);}device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "100ask_led%d", 0); /* /dev/100ask_led0 */return 0;}static int chip_demo_gpio_remove(struct platform_device *pdev)
{device_destroy(led_class, MKDEV(major, 0));class_destroy(led_class);unregister_chrdev(major, "100ask_led");gpiod_put(led_gpio);return 0;
}static const struct of_device_id ask100_leds[] = {{ .compatible = "100ask,leddrv" },{ },
};/* 1. 定义platform_driver */
static struct platform_driver chip_demo_gpio_driver = {.probe      = chip_demo_gpio_probe,.remove     = chip_demo_gpio_remove,.driver     = {.name   = "100ask_led",.of_match_table = ask100_leds,},
};/* 2. 在入口函数注册platform_driver */
static int __init led_init(void)
{int err;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);err = platform_driver_register(&chip_demo_gpio_driver); return err;
}/* 3. 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函敿 *     卸载platform_driver*/
static void __exit led_exit(void)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);platform_driver_unregister(&chip_demo_gpio_driver);
}/* 7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点                                     */module_init(led_init);
module_exit(led_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

4.2 ledtest.c


#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>/** ./ledtest /dev/100ask_led0 on* ./ledtest /dev/100ask_led0 off*/
int main(int argc, char **argv)
{int fd;char status;/* 1. 判断参数 */if (argc != 3) {printf("Usage: %s <dev> <on | off>\n", argv[0]);return -1;}/* 2. 打开文件 */fd = open(argv[1], O_RDWR);if (fd == -1){printf("can not open file %s\n", argv[1]);return -1;}/* 3. 写文件 */if (0 == strcmp(argv[2], "on")){status = 1;write(fd, &status, 1);}else{status = 0;write(fd, &status, 1);}close(fd);return 0;
}

4.3 Makefile


# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
# 2.1 ARCH,          比如: export ARCH=arm64
# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
# 2.3 PATH,          比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin 
# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
#       请参考各开发板的高级用户使用手册KERN_DIR = # 板子所用内核源码的目录all:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules $(CROSS_COMPILE)gcc -o ledtest ledtest.c clean:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules cleanrm -rf modules.orderrm -f ledtest# 参考内核源码drivers/char/ipmi/Makefile
# 要想把a.c, b.c编译成ab.ko, 可以这样指定:
# ab-y := a.o b.o
# obj-m += ab.oobj-m += leddrv.o