1. Linux 设备驱动模型的核心组件有哪些？
kobject：最基础对象，提供引用计数、sysfs 文件系统导出、对象生命周期管理；
kset：kobject 的集合，按类别管理同类 kobject（如所有设备对象），支持统一事件处理；
bus：总线抽象（如 platform/I2C/spi），是设备与驱动的连接媒介，定义匹配 / 解绑规则；
device：表示硬件设备（物理 / 逻辑），存储设备属性、父 / 子设备关系，关联到具体总线；
driver：驱动抽象，包含 probe（设备匹配后初始化）、remove（设备移除时清理）等核心接口；
class：按功能归类设备（如 led/input），简化用户态访问（/sys/class/）。
2、驱动和设备是如何匹配的？
核心基于总线的匹配函数，分三类场景：
（1）.设备树匹配（主流）：驱动的of_match_table中compatible属性，与设备树中设备节点的compatible字符串匹配；
（2）.平台总线匹配：平台设备（platform_device）的name与平台驱动（platform_driver）的driver.name完全匹配；
（3）.ID 匹配：驱动的 id_table（如 I2C 的driver.id_table ）与设备的 ID（如 I2C 的 client.addr ）匹配；匹配成功后，总线调用驱动的 probe 函数完成设备初始化。
3. 设备树在驱动开发中的作用是什么？
硬件解耦：将硬件参数（寄存器地址、GPIO、中断号、时钟）从驱动代码中剥离，集中在设备树（.dts），无需修改驱动适配不同硬件；
动态配置：运行时通过设备树解析硬件信息，支持多平台复用同一驱动；
标准化：遵循 DTB 规范，统一硬件描述格式，简化驱动移植；
资源管理：驱动通过of_接口（如of_get_address）获取硬件资源，替代传统platform_get_resource。
4. GPIO 子系统架构？
底层：GPIO 控制器硬件驱动（如芯片级 GPIO 控制器），实现寄存器操作（方向 / 电平 / 中断）；
核心层（gpiolib）：提供统一的 GPIO 抽象接口（gpio_request/gpio_set_value），屏蔽不同控制器的硬件差异；
上层：驱动层调用 gpiolib 接口操作 GPIO，支持设备树解析、中断映射、sysfs 导出。
5. GPIO 子系统实现？（核心逻辑）
GPIO 控制器注册：驱动实现gpio_chip结构体（包含方向 / 电平 / 中断操作接口），通过gpiochip_add_data注册到 gpiolib；
GPIO 编号管理：为每个 GPIO 分配全局编号（静态 /base 或动态），关联到具体控制器；
GPIO 请求 / 释放：驱动通过gpio_request申请 GPIO（防止冲突），gpio_free释放；电平 / 方向操作：通过gpio_direction_input/output设置方向，gpio_get_value/set_value读写电平。
6、GPIO 子系统的主要组件有哪些？
gpio_chip：表示一个 GPIO 控制器，包含控制器的硬件操作接口（如方向设置、电平读写）；
gpio_desc：单个 GPIO 引脚的描述符，存储 GPIO 编号、方向、电平、中断属性、所属gpio_chip；
gpiolib：核心库，提供 GPIO 申请、释放、电平操作、中断映射的统一接口；
GPIO 控制器驱动：硬件层实现，对具体芯片的 GPIO 寄存器（如 NXP 高通 GPIO 控制器）操作
7、 如何在驱动中使用 GPIO？
（1） 从设备树获取GPIO编号
of_get_named_gpio();
（2）. 申请GPIO
gpio_request()
（3）. 设置方向（输出）
gpio_direction_output();
（4） 操作电平
gpio_set_value();
（5）. 释放GPIO（驱动卸载时）
gpio_free();
8、GPIO 中断是如何使用的？
中断映射：通过gpio_to_irq将 GPIO 编号转换为中断号；
申请中断：调用request_irq注册中断处理函数，指定触发方式（上升沿 / 下降沿 / 双边沿）；
硬件触发：GPIO 引脚电平变化触发控制器中断，内核调用注册的中断处理函数；
中断释放：驱动卸载时调用free_irq释放中断。
9、 Pinctrl 子系统架构？
核心层：提供引脚复用、配置（上拉 / 下拉 / 速率）的统一接口；
硬件层：芯片级 pinctrl 驱动（如 pinctrl-s32k），实现寄存器级引脚配置；
设备树层：描述引脚组（pin group）、复用功能（function）、配置属性；
接口层：驱动通过pinctrl_get/pinctrl_select_state调用配置。
10、 Pinctrl 子系统使用？（核心步骤）
（1）pinctrl 驱动注册：实现pinctrl_desc结构体（包含引脚配置、复用接口），通过pinctrl_register注册；
（2）设备树解析：解析设备节点的pinctrl-0/pinctrl-names属性，获取引脚状态（默认 / 休眠）；
（3）引脚配置：驱动通过pinctrl_select_state选择引脚状态，底层驱动修改寄存器配置复用 / 上下拉。
11、Pinctrl 子系统的作用是什么？
引脚复用：配置引脚功能（如同一引脚切换为 GPIO/I2C_SDA/SPI_CLK）；
引脚配置：设置引脚的电气特性（上拉 / 下拉 / 驱动强度、速率、开漏 / 推挽）；
引脚管理：统一管理系统所有引脚，避免引脚冲突；
状态切换：支持引脚在不同状态（默认 / 休眠 / 唤醒）下的配置切换，适配低功耗场景。
12、 Pinctrl 与 GPIO 子系统的关系是什么？
依赖关系：GPIO 引脚必须先通过 Pinctrl 配置为 “GPIO 功能”，才能被 GPIO 子系统操作；
分工不同：Pinctrl 负责引脚的 “复用 + 电气配置”（硬件属性），GPIO 负责引脚的 “方向 + 电平 + 中断”（功能操作）；
流程联动：驱动先通过 Pinctrl 将引脚设为 GPIO 模式，再调用 GPIO 子系统操作电平 / 中断。
kobject：最基础对象，提供引用计数、sysfs 文件系统导出、对象生命周期管理；
kset：kobject 的集合，按类别管理同类 kobject（如所有设备对象），支持统一事件处理；
bus：总线抽象（如 platform/I2C/spi），是设备与驱动的连接媒介，定义匹配 / 解绑规则；
device：表示硬件设备（物理 / 逻辑），存储设备属性、父 / 子设备关系，关联到具体总线；
driver：驱动抽象，包含 probe（设备匹配后初始化）、remove（设备移除时清理）等核心接口；
class：按功能归类设备（如 led/input），简化用户态访问（/sys/class/）。
2、驱动和设备是如何匹配的？
核心基于总线的匹配函数，分三类场景：
（1）.设备树匹配（主流）：驱动的of_match_table中compatible属性，与设备树中设备节点的compatible字符串匹配；
（2）.平台总线匹配：平台设备（platform_device）的name与平台驱动（platform_driver）的driver.name完全匹配；
（3）.ID 匹配：驱动的 id_table（如 I2C 的driver.id_table ）与设备的 ID（如 I2C 的 client.addr ）匹配；匹配成功后，总线调用驱动的 probe 函数完成设备初始化。
3. 设备树在驱动开发中的作用是什么？
硬件解耦：将硬件参数（寄存器地址、GPIO、中断号、时钟）从驱动代码中剥离，集中在设备树（.dts），无需修改驱动适配不同硬件；
动态配置：运行时通过设备树解析硬件信息，支持多平台复用同一驱动；
标准化：遵循 DTB 规范，统一硬件描述格式，简化驱动移植；
资源管理：驱动通过of_接口（如of_get_address）获取硬件资源，替代传统platform_get_resource。
4. GPIO 子系统架构？
底层：GPIO 控制器硬件驱动（如芯片级 GPIO 控制器），实现寄存器操作（方向 / 电平 / 中断）；
核心层（gpiolib）：提供统一的 GPIO 抽象接口（gpio_request/gpio_set_value），屏蔽不同控制器的硬件差异；
上层：驱动层调用 gpiolib 接口操作 GPIO，支持设备树解析、中断映射、sysfs 导出。
5. GPIO 子系统实现？（核心逻辑）
GPIO 控制器注册：驱动实现gpio_chip结构体（包含方向 / 电平 / 中断操作接口），通过gpiochip_add_data注册到 gpiolib；
GPIO 编号管理：为每个 GPIO 分配全局编号（静态 /base 或动态），关联到具体控制器；
GPIO 请求 / 释放：驱动通过gpio_request申请 GPIO（防止冲突），gpio_free释放；电平 / 方向操作：通过gpio_direction_input/output设置方向，gpio_get_value/set_value读写电平。
6、GPIO 子系统的主要组件有哪些？
gpio_chip：表示一个 GPIO 控制器，包含控制器的硬件操作接口（如方向设置、电平读写）；
gpio_desc：单个 GPIO 引脚的描述符，存储 GPIO 编号、方向、电平、中断属性、所属gpio_chip；
gpiolib：核心库，提供 GPIO 申请、释放、电平操作、中断映射的统一接口；
GPIO 控制器驱动：硬件层实现，对具体芯片的 GPIO 寄存器（如 NXP 高通 GPIO 控制器）操作
7、 如何在驱动中使用 GPIO？
（1） 从设备树获取GPIO编号
of_get_named_gpio();
（2）. 申请GPIO
gpio_request()
（3）. 设置方向（输出）
gpio_direction_output();
（4） 操作电平
gpio_set_value();
（5）. 释放GPIO（驱动卸载时）
gpio_free();
8、GPIO 中断是如何使用的？
中断映射：通过gpio_to_irq将 GPIO 编号转换为中断号；
申请中断：调用request_irq注册中断处理函数，指定触发方式（上升沿 / 下降沿 / 双边沿）；
硬件触发：GPIO 引脚电平变化触发控制器中断，内核调用注册的中断处理函数；
中断释放：驱动卸载时调用free_irq释放中断。
9、 Pinctrl 子系统架构？
核心层：提供引脚复用、配置（上拉 / 下拉 / 速率）的统一接口；
硬件层：芯片级 pinctrl 驱动（如 pinctrl-s32k），实现寄存器级引脚配置；
设备树层：描述引脚组（pin group）、复用功能（function）、配置属性；
接口层：驱动通过pinctrl_get/pinctrl_select_state调用配置。
10、 Pinctrl 子系统使用？（核心步骤）
（1）pinctrl 驱动注册：实现pinctrl_desc结构体（包含引脚配置、复用接口），通过pinctrl_register注册；
（2）设备树解析：解析设备节点的pinctrl-0/pinctrl-names属性，获取引脚状态（默认 / 休眠）；
（3）引脚配置：驱动通过pinctrl_select_state选择引脚状态，底层驱动修改寄存器配置复用 / 上下拉。
11、Pinctrl 子系统的作用是什么？
引脚复用：配置引脚功能（如同一引脚切换为 GPIO/I2C_SDA/SPI_CLK）；
引脚配置：设置引脚的电气特性（上拉 / 下拉 / 驱动强度、速率、开漏 / 推挽）；
引脚管理：统一管理系统所有引脚，避免引脚冲突；
状态切换：支持引脚在不同状态（默认 / 休眠 / 唤醒）下的配置切换，适配低功耗场景。
12、 Pinctrl 与 GPIO 子系统的关系是什么？
依赖关系：GPIO 引脚必须先通过 Pinctrl 配置为 “GPIO 功能”，才能被 GPIO 子系统操作；
分工不同：Pinctrl 负责引脚的 “复用 + 电气配置”（硬件属性），GPIO 负责引脚的 “方向 + 电平 + 中断”（功能操作）；
流程联动：驱动先通过 Pinctrl 将引脚设为 GPIO 模式，再调用 GPIO 子系统操作电平 / 中断。
