linux-kernel - `ioctl`读写GPIO : invalid argument

Question

我在模仿 gpio-hammer Linux 源代码中的示例。我正在使用 Raspberry Pi 3B+ 并希望 LED 闪烁。

这是我的做法:

#include <linux/gpio.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, const char **argv) {
    int fd, ret;
    struct gpiohandle_request req;
    struct gpiohandle_data data;

    char *gpio_dev_name = "/dev/gpiochip0";
    unsigned int gpio_line = 8;

    memset(&data.values, 0, sizeof(data.values));

    // open device
    fd = open(gpio_dev_name, 0);
    if (fd == -1) {
    fprintf(stderr, "Failed to open %s, %s\n",
                gpio_dev_name, strerror(errno));
    }

    // request gpio output
    req.lineoffsets[0] = gpio_line;
    req.flags = GPIOHANDLE_REQUEST_OUTPUT | GPIOHANDLE_REQUEST_ACTIVE_LOW;
    strcpy(req.consumer_label, "blink");
    req.lines = 1;
    memcpy(req.default_values, &data, sizeof(req.default_values));

    ret = ioctl(fd, GPIO_GET_LINEHANDLE_IOCTL, &req);
    if (ret == -1) {
        fprintf(stderr, "Failed to issue %s (%d), %s\n",
                "GPIO_GET_LINEHANDLE_IOCTL", ret, strerror(errno));
    }

    // blink
    while (1) {
        // read data
        ret = ioctl(fd, GPIOHANDLE_GET_LINE_VALUES_IOCTL, &data);
        if (ret == -1) {
            ret = -errno;
            fprintf(stderr, "Failed to issue %s (%d), %s\n", 
                    "GPIOHANDLE_GET_LINE_VALUES_IOCTL", ret, strerror(errno));
            exit(ret);
        }

        // flip digits
        data.values[0] = !data.values[0];

        // set data
        ret = ioctl(fd, GPIOHANDLE_SET_LINE_VALUES_IOCTL, &data);
        if (ret == -1) {
            ret = -errno;
            fprintf(stderr, "Failed to issue %s (%d), %s\n", 
                    "GPIOHANDLE_SET_LINE_VALUES_IOCTL", ret, strerror(errno));
            exit(ret);
        }

        // delay
        sleep(1);
    }
}

我可以在 RPi 上编译 gpio-hammer 示例并使用 ./gpio-hammer -n gpiochip0 -o 8 运行它。连接到 gpiochip0 line8 的是一个 LED，它会闪烁。

但是我的程序不工作。它失败了

Failed to issue GPIOHANDLE_GET_LINE_VALUES_IOCTL (-22), Invalid argument

我查看了 gpiolib 的实现.如果 ioctl cmd 不是 GPIOHANDLE_GET_LINE_VALUES_IOCTL 也不是 GPIOHANDLE_SET_LINE_VALUES_IOCTL，则 gpio 线句柄的 ioctl 返回 EINVAL (22)。但事实并非如此。出了什么问题？

Answer 1

在 linux/gpio.h 中，description struct gpiohandle_request 说:

/*
 * ...
 * @fd: if successful this field will contain a valid anonymous file handle
 * after a GPIO_GET_LINEHANDLE_IOCTL operation, zero or negative value
 * means error
 */
struct gpiohandle_request {
    __u32 lineoffsets[GPIOHANDLES_MAX];
    __u32 flags;
    __u8 default_values[GPIOHANDLES_MAX];
    char consumer_label[32];
    __u32 lines;
    int fd;
};

当使用GPIO_GET_LINEHANDLE_IOCTL时，GPIO芯片设备的文件句柄通过ioctl()的第一个参数传递，并且如果操作成功，另一个 文件句柄将在gpiohandle_request::fd 中发回。这个新的 fd 应该在 GPIO_GET_LINE_VALUES_IOCTL 或 GPIO_SET_LINE_VALUES_IOCTL 的 ioctl 中使用。

所以代码应该是

ret = ioctl(fd, GPIO_GET_LINEHANDLE_IOCTL, &req);
if (ret == -1) {
    fprintf(stderr, "Failed to issue %s (%d), %s\n",
            "GPIO_GET_LINEHANDLE_IOCTL", ret, strerror(errno));
}
else {
    if (close(fd) == -1) {
        fprintf(stderr, "Failed to close GPIO char dev.\n");
    }
    fd = req.fd;
}