驱动开发 linux内核GPIO子系统、及其新版API的概念和使用，linux内核定时器

1、GPIO子系统

概述：每一个芯片厂商生产出芯片后会给linux提供一个当前芯片中gpio外设的驱动，我们只需要调用对应的厂商驱动就可以完成硬件的控制。而linux内核源码中的gpio厂商驱动有很多，linux内核个会对厂商驱动做一些封装，会提供一系列的API，我们在自己编写设备驱动中只需要调用这些API即可访问对应厂商驱动，进而完成GPIO的控制。

2、框图

在用户层编写控制硬件的控制裸机，然后设备驱动层调用内核提供的API去管理厂商驱动，完成GPIO的控制，获取GPIO编号并申请，然后到核心层会有厂商驱动的相关细节，有上层接口提供给我们使用，最后会在厂商驱动层，完成对硬件层的控制。

3、GPIO子系统相关API

1、解析GPIO相关的设备数节点

struct device_node *of_find_node_by_path(const char *path)
//path 设备树节点路径
//返回值
//成功返回目标节点首地址，失败返回NULL

2、根据解析的相关GPIO节点信息获取GPIO编号

#include
int of_get_named_gpio(struct device_node *np,const char *propname,int index)
//功能：获取GPIO编号
参数：
    np：设备树节点指针
    proname：gpio编号信息对应到的键名
    index：管教在这个属性键值对中的索引号
返回值：成功返回GPIO编号，失败返回错误码

3、向内核申请要使用的GPIO编号

int gpio_request(unsigned gpio,const char *label)
功能：申请GPIO编号
参数：
    gpio：申请的GPIO编号
    label：标签，填NULL
返回值：成功返回0，失败返回错误码

4、将gpio编号对应的gpio管脚设置为输入

int gpio_direction_input(unsigned) gpio
功能：将gpio编号对应的gpio管脚设置为输入
参数：
    gpio：gpio编号
返回值：成功返回0，失败返回错误码

5、将gpio编号对应的gpio管脚设置为输出

int gpio_direction_output(unsigned gpio,int value)
功能：将gpio编号对应的gpio管脚设置为输出
参数： gpio：gpio编号
        value：默认的输出值 （1）高电平 （0）低电平
返回值：成功返回0，失败返回错误码

6、设置gpio编号对应的gpio管脚，输出高低电平

void gpio_set_value(unsigned gpio,int value)
功能：设置gpio编号对应的gpio引脚，输出高低电平
参数： gpio编号
        value：默认的输出值
返回值：无

7、获取gpio编号对应的GPIO引脚状态值

int gpio_get_value(unsigned gpio)
gpio：gpio编号
返回值：1（高电平） 0（低电平）

8、释放GPIO编号

void gpio_free(unsigned gpio)
 

4、linux内核定时器

linux内核定时器是设置一个定时事件，当时间达到之后会执行和定时器处理函数，可以执行一些周期性任务。

4.1步骤

       分配一个定时器对象

        初始化定时器对象

        注册定时器

        启用定时器

        注销定时器

4.2jiffies

        是内核中用来保存内核节拍数的一个变量，她的值从内核启动就不断从0开始增加

4.3内核频率

内核节拍数一秒钟增加的数量被称作为内核的频率，内核的频率在内核顶层目录下的.config文件中被设置

4.4内核定时器对象分析

struct timer_list {
    struct hlist_node  entry;//用于构成一个对象链表
    unsigned long       expires;//设置的时间阈值  定时一秒:jiffies+CONFIG_HZ
    void            (*function)(struct timer_list *);//定时器处理函数指针
    u32         flags;//标志，新版才有，填0即可
    };

4.5API

1.分配定时器对象
struct timer_list mytimer;
2.初始化定时器对象
void timer_setup(struct timer_list *timer,
            void (*func)(struct timer_list *), unsigned int flags);
 功能：初始化定时器对象，定时器对象中的expires需要手动初始化
 参数：
 timer:定时器对象指针
 func:定时器处理函数的函数指针
 flags：0
 返回值：无
3.void add_timer(struct timer_list *timer)
功能：注册定时器对象并启用定时器
参数：
    timer:定时器对象指针
返回值：无
4.再次启用定时器
int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
功能：再次启用定时器
参数：
timer:定时器对象指针
expires:重新设置的定时器阈值
返回值：启用之前没启用的定时器返回0，启用之前启用的定时器返回1
5.注销定时器对象
int del_timer(struct timer_list *timer)