GitHubの以下の場所にアップしています。
vgpio
動作確認は、ubuntu 18.04 (2019/05/06時点のupdate済)でしました。
●使い方
０．ビルドする。
cd vgpio make→vgpio.koができる。
１．ドライバをinsmodする。
sudo insmod vgpio.ko→/sys/kernel/vgpioができる。
２．使いたいGPIOポートを作成する。
（例）GPIO23を作成する場合
echo 23 > /sys/kernel/vgpio/export→GPIO23ができる。
あとは、通常のGPIOと同じ使い方です。
３．direction、value、edge、active_lowを読み書きする。
（例）GPIO23を入力モードにして、1回読み出す
echo "in" > /sys/kernel/vgpio/gpio23/direction cat /sys/kernel/vgpio/gpio23/value
４．もう使わない場合は、vgpio.koをrmmodする
sudo rmmod vgpio.ko→/sys/kernel下のvgpioと、作っていたgpio23が消える。
※作成したGPIOポートは、unexport操作しなくても
rmmodすると自動的にunexportします。
使い方は以上です。
●注意点
※１．本物のGPIOは、入力モードに設定しているので
書き込みはできませんが、この仮想GPIOでは、
入力モードでも書き込みができてしまいます。
デバッグで、GPIOの値を変える場合は、別コンソールで
echoなどでvalueの値を書き換えてください。
※２．select/pollのシステムコールが、現在使えません。
すぐできそうですですが、私がやりたいことは
現状でできたので、とりあえずこのままにします。
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この仮想GPIOドライバは、linuxカーネルのリポジトリの
以下のファイルを参考にしました。
v4.18
/samples/kobject/kobject-example.c
/drivers/gpio/gpiolib-sysfs.c
・アクセス権について
本物のGPIOでは、otherのアクセス権が読出しのみになっています。
これはカーネルレベルで制限かけられていました。
/include/linux/kernel.h VERIFY_OCTAL_PERMISSIONSマクロ
/fs/sysfs/group.c create_files関数
ラズベリーパイなどでは、GPIO操作用のGPIOグループがあり、
piユーザはGPIOグループに属しており、
GPIOの各属性にGPIOグループで読み書きしているようです。
PCでデバッグするとき、GPIOグループ作って、各属性を
GPIOグループに変えて、GPIOグループへの権限を変えて・・・
ということをいちいちするのは面倒なので、
仮想GPIOドライバではちょっと細工して、otherでも読み書き
できるようにしました。
・select/poll対応について
現在はできません。なので、edgeになにか書き込んでも
特に影響ありません。（書き込み自体はできます）
カーネルの以下の機能を使えばできそうであることはわかっています。
sysfs_get_dirent() edgeがnone以外が書き込まれたら、kernfs_nodeを取得する
sysfs_notify_dirent() valueが変化したら、kernfs_nodeにイベント発生を通知する
sysfs_put() edge、active_lowが変化したら、kernfs_nodeを解放する
