扫码关注
Linux GPIO 驱动用 gpiod 接口（新）或 legacy gpio 接口（旧）；设备树里定义 gpios 属性，驱动用 devm_gpiod_get 获取 gpio_desc，gpiod_direction_input/output 设置方向，gpiod_get_value/set_value 读写；旧接口用 of_get_named_gpio+gpio_request+gpio_direction_*；用户态通过 sysfs（/sys/class/gpio/export）或 libgpiod（gpiodetect/gpioget）访问。
本文概述
GPIO 是 Linux 最基础驱动，面试常考：gpiod 接口、设备树、sysfs、libgpiod。回答要给新旧接口对比和代码。
核心要点
新接口 gpiod（Linux 4.8+）：devm_gpiod_get 获取描述符，gpiod_get_value/set_value 读写
旧接口 legacy：of_get_named_gpio 获取编号，gpio_request 申请，gpio_set_value 读写
设备树：gpios = <&gpioX Y GPIO_ACTIVE_HIGH>; 或 named-gpios
用户态：sysfs（/sys/class/gpio，已弃用但仍常用）、libgpiod（gpiodetect/gpioget/gpioset，新）
中断：gpio_to_irq 获取中断号，request_irq 注册；或 gpiod_to_irq
面试官考察点
Linux 驱动基础题。面试官看你是否写过 GPIO 驱动。重点听：gpiod 接口、设备树、用户态。
回答思路
讲 gpiod 新接口和 legacy 旧接口，设备树绑定，用户态访问，中断。
参考回答
gpiod 新接口（推荐，Linux 4.8+）。
// 设备树
my_device {
compatible = "vendor,mydevice";
led-gpios = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
key-gpios = <&gpio2 5 GPIO_ACTIVE_LOW>;
};
// 驱动 probe
struct gpio_desc *led = devm_gpiod_get(dev, "led", GPIOD_OUT_LOW);
struct gpio_desc *key = devm_gpiod_get(dev, "key", GPIOD_IN);
gpiod_set_value(led, 1); // 点亮 LED
int val = gpiod_get_value(key); // 读按键
devm_gpiod_get 自动管理资源（remove 时自动释放），不需要手动 gpiod_put；
第二个参数是设备树里 gpios 属性的前缀（"led" 对应 led-gpios）；
方向参数：GPIOD_IN、GPIOD_OUT_LOW、GPIOD_OUT_HIGH；
gpiod_set_value / gpiod_get_value 读写；
gpiod_direction_input / gpiod_direction_output 改方向。
legacy 旧接口（仍大量存在）。
int led_gpio = of_get_named_gpio(np, "led-gpios", 0);
gpio_request(led_gpio, "my_led");
gpio_direction_output(led_gpio, 0);
gpio_set_value(led_gpio, 1);
gpio_free(led_gpio); // remove 时释放
of_get_named_gpio 从设备树获取 GPIO 编号（整数）；
gpio_request 申请，gpio_free 释放（必须配对，否则泄漏）；
gpio_direction_input/output 设置方向；
gpio_get_value/set_value 读写；
旧接口已被标记弃用，但很多老驱动还在用，新代码用 gpiod。
gpiod vs legacy。
| 项目 | gpiod（新） | legacy（旧） |
|---|---|---|
| 句柄 | gpio_desc 指针 | int 编号 |
| 资源管理 | devm 自动释放 | 手动 gpio_free |
| 极性处理 | 自动（ACTIVE_LOW 自动翻转） | 手动处理 |
| 获取函数 | devm_gpiod_get | of_get_named_gpio + gpio_request |
| 状态 | 推荐 | 弃用但兼容 |
用户态访问 GPIO。
sysfs（旧，已弃用）：
echo 3 > /sys/class/gpio/export
echo out > /sys/class/gpio/gpio3/direction
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio3/value
简单但慢、无并发保护，新内核可能默认关闭；libgpiod（新，推荐）：
gpiodetect（列出 GPIO 控制器）
gpioinfo（查看引脚状态）
gpioset gpiochip1 3=1（设置输出）
gpioget gpiochip2 5（读取输入）
C 库 libgpiod 可直接在程序里调用；设备驱动+字符设备：驱动创建 cdev，用户态 read/write/ioctl，适合复杂逻辑。
GPIO 中断。
// gpiod 接口
int irq = gpiod_to_irq(key);
request_irq(irq, my_irq_handler, IRQF_TRIGGER_FALLING, "my_key", dev);
// 设备树里可以定义中断
key-gpios = <&gpio2 5 GPIO_ACTIVE_LOW>;
interrupt-parent = <&gpio2>;
interrupts = <5 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>;
按键、传感器中断常用 GPIO 中断；
触发方式：上升沿、下降沿、双边沿、高电平、低电平；
中断处理函数要快（顶半部分），耗时工作用 workqueue/threaded_irq。
注意。
GPIO 编号不是全局唯一，不同控制器独立编号，用 gpio_chip 区分；
设备树里 GPIO_ACTIVE_LOW 表示低电平有效，gpiod 接口自动处理极性；
有些引脚复用为其他功能（I2C/SPI），要先确认 pinmux 配置为 GPIO；
输出 GPIO 要考虑驱动能力（一般 mA 级），驱动 LED 要加限流电阻；
输入 GPIO 要加上下拉（防止悬空），设备树或寄存器配置。
