基于整数的接口最为人所熟知。GPIO用整数标识，GPIO上需要执行的每个操作都使用该整数。以下是包含传统GPIO访问函数的头文件：
c
#include <linux/gpio.h>1
使用步骤
- 注册：
gpio_request（查看：cat /sys/kernel/debug/gpio） - 输出方向：
gpio_direction_output - 电平配置：
gpio_get_value - 中断：
gpio_to_irq
一、GPIO的申请和配置
1 申请GPIO
使用gpio_request()函数来申请并获取GPIO的使用权：
c
int gpio_request(unsigned gpio, const char *label);1
参数说明：
gpio：要使用的GPIO编号label：给这个GPIO起个名字（比如在系统文件/sys/kernel/debug/gpio里显示的名字）
注意
必须检查返回值。返回0表示成功，负数代表出错。
2 释放GPIO
使用完GPIO后，用gpio_free()释放资源：
c
void gpio_free(unsigned int gpio);1
3 检查GPIO有效性
使用gpio_is_valid()提前确认GPIO编号是否合法：
c
bool gpio_is_valid(int number);1
4 设置GPIO方向
- 输入模式：用
gpio_direction_input()设置 - 输出模式：用
gpio_direction_output()设置
c
int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);1
- 0 → 初始低电平
- 1 → 初始高电平
二、GPIO值的读写
1 原子上下文（如中断处理）
这类GPIO直接通过内存访问（比如芯片内置GPIO），不会导致等待：
c
static int gpio_get_value(unsigned gpio);
void gpio_set_value(unsigned int gpio, int value);1
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2 非原子上下文（如I2C/SPI总线）
这类GPIO需要等待操作完成（可能会暂停程序）：
c
static int gpio_get_value_cansleep(unsigned gpio);
void gpio_set_value_cansleep(unsigned gpio, int value);1
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关键区别
后者函数名带有cansleep，表示可能需要等待，不能在中断处理中使用。
三、GPIO转中断
1 获取中断号
用gpio_to_irq()将GPIO编号转为中断号：
c
int gpio_to_irq(unsigned gpio);1
2 注册中断处理
获取中断号后，用request_irq()或request_threaded_irq()注册处理函数：
c
// 示例代码
int gpio_int = ...; // 通过设备树等获取的GPIO编号
int irq_num = gpio_to_irq(gpio_int); // 转换为中断号
// 注册中断处理函数（这里用线程式中断为例）
error = devm_request_threaded_irq(&client->dev, irq_num,
NULL, my_interrupt_handler, // 无上半部，下半部是自定义函数
IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_ONESHOT, // 触发条件：上升沿，单次触发
input_dev->name, my_data_struct); // 中断名称和数据指针
if (error) {
// 处理注册失败
}1
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关键参数说明：
IRQF_TRIGGER_RISING：设置为上升沿触发IRQF_ONESHOT：确保中断处理完成后立即释放中断线
四、关键注意事项
注意事项
- 释放资源：使用完GPIO务必调用
gpio_free()，否则可能导致资源泄露 - 检查有效性：使用前最好用
gpio_is_valid()确认GPIO编号存在 - 睡眠判断：通过
gpio_cansleep()判断GPIO是否可能阻塞程序 - 上下文匹配：带
cansleep的函数不能在中断处理中使用 - 方向设置：必须先设置GPIO方向（输入/输出）才能读写值
五、实验
源代码下载：git clone git@gitee.com:yangxuesong314/linux-driver.git（若之前已git拉取代码可以忽略）
代码位于：linux-driver/09.GPIO子系统/02.基于整数的GPIO接口
c
#include <linux/module.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/kthread.h>
static int gpio_num = 8;
static int irq_num;
static struct tasklet_struct my_tasklet;
static struct task_struct *blink_thread;
static volatile bool keep_blinking = true;
static int blink_thread_func(void *data)
{
int value = 0;
while (keep_blinking) {
gpio_set_value(gpio_num, value);
value = !value;
printk(KERN_ERR " GPIO %d\n", value);
msleep(500);
}
gpio_set_value(gpio_num, 0);
return 0;
}
static int __init my_module_init(void) {
int ret;
ret = gpio_request(gpio_num, "my_gpio");
if (ret) {
printk(KERN_ERR "Failed to request GPIO %d\n", gpio_num);
return ret;
}
gpio_direction_output(gpio_num,0);
blink_thread = kthread_run(blink_thread_func, NULL, "gpio_blinker");
if (IS_ERR(blink_thread)) {
gpio_free(gpio_num);
printk(KERN_ERR "Failed to create thread\n");
return PTR_ERR(blink_thread);
}
printk(KERN_INFO "Module initialized\n");
return 0;
}
static void __exit my_module_exit(void) {
free_irq(irq_num, NULL);
gpio_free(gpio_num);
tasklet_kill(&my_tasklet);
printk(KERN_INFO "Module exited\n");
}
module_init(my_module_init);
module_exit(my_module_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");1
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实验：驱动加载insmod gpio.ko