GPIO（General Purpose Input/Output，通用输入/输出）子系统是 Linux 内核中的一个重要子系统，它提供了对连接在处理器或 SoC 上通用引脚的访问。这些引脚可用作输入（读取数据）或输出（写入数据），适用于各种设备，例如按钮、开关、LED 和传感器。
GPIO 子系统架构
GPIO 子系统是 Linux 设备模型（Device Model）的一部分，它将设备抽象为文件系统中的文件和目录。GPIO 引脚由一个 struct gpio_chip 结构体表示，该结构体包含描述引脚功能、方向和操作所需的所有信息。
GPIO 引脚控制
要控制 GPIO 引脚，应用程序可以通过 sysfs 文件系统访问 gpio_chip 结构体。Sysfs 提供了一个文件系统接口，可以读取和写入设备属性。应用程序可以使用 sysfs 接口来设置引脚方向（输入/输出）、读取引脚电平以及写入引脚电平。
GPIO 驱动程序
GPIO 子系统提供了一个通用框架来支持各个平台上的 GPIO 控制。但是，每个特定平台都需要一个 GPIO 驱动程序，该驱动程序提供了 GPIO 控制器和 Linux 内核之间的接口。
GPIO 驱动程序注册
要注册 GPIO 驱动程序，必须调用 gpiochip_add 函数，该函数将 gpio_chip 结构体添加到 GPIO 子系统。该函数必须提供描述 GPIO 控制器的操作所需的回调，例如设置方向、读取电平和写入电平。
GPIO 应用
GPIO 子系统用于各种应用，例如：
* 控制 LED 和按钮
* 连接传感器和致动器
* 实现中断处理
* 进行低级硬件控制
性能提示
使用 GPIO 子系统时，应遵循一些最佳实践，以确保高性能和可靠性：
* 尽量避免频繁切换引脚方向
* 使用中断代替轮询
* 使用 DMA 传输大量数据
