static int __init gpiolib_sysfs_init(void)
{
......
status = class_register(&gpio_class);
......
for (gpio = 0; gpio < ARCH_NR_GPIOS; gpio++) {
......
status = gpiochip_export(chip);
......
}
......
}
gpio_class的name定義爲gpio，所以我們可以在/sys/class/下面看到gpio的目錄。class_attr被定義爲gpio_class_attrs，裏面定義了class的兩個屬性export和unexport，該屬性最終會在用戶空間生成對應的文件。class_attribute包含一個attribute變量和show/sotre兩個方法，其中attribute用來標示該屬性的名字和操作權限，show/store是對該屬性進行操作的函數，對應用戶空間的cat/echo操作。所以在/sys/class/gpio目錄下面可以看到兩個文件分別爲export和unexport，同時可以看到這兩個文件的屬性爲所有者可寫，即對應創建時定義的0200。所以這兩個文件只能用echo向文件寫內容，而不能通過cat顯示文件的內容。從export和unexport的定義也可以驗證這點，它們的show都定義爲NULL，shore分別定義export_store和unexport_store，由此可以得知這兩個函數就是用戶空間操作的最終執行函數。先跳過這兩個函數，繼續看gpiolib_sysfs_init的第二部分工作。
static struct class_attribute gpio_class_attrs[] = {
__ATTR(export, 0200, NULL, export_store),
__ATTR(unexport, 0200, NULL, unexport_store),
__ATTR_NULL,
};
#define __ATTR(_name,_mode,_show,_store) { \
.attr = {.name = __stringify(_name), .mode = _mode },\
.show = _show,
.store = _store,
}
第二部分的工作就是遍歷每一個註冊的gpio pin,然後把註冊到gpio lib的GPIO控制器導出到用戶空間。首先在創建一個名爲gpiochip*的設備，所以可以在/sys/class/gpio目錄下面看到對應的gpiochip*目錄，以及該目錄下面的subsystem和uevent兩個屬性文件。然後再在該目錄下面創建定義的屬性文件，從屬性數組gpiochip_attrs可以看到總共定義了三個屬性，分別爲base，label和ngpio，屬性的權限爲所有用戶可讀。最後把該控制器的exported標誌設置爲1，表示已經導出到用戶空間。
static int gpiochip_export(struct gpio_chip *chip)
{
......
dev = device_create(&gpio_class, chip->dev, MKDEV(0, 0), chip,"gpiochip%d", chip->base);
status = sysfs_create_group(&dev->kobj,&gpiochip_attr_group);
......
}
回到第一部分來看export_store函數，該函數同樣分成gpio_request()和gpio_export()兩個階段。在gpio_request中，首先判斷該pin的有效性，即該pin的pin num不能超過最大的GPIO pin腳數，然後把FLAG_REQUESTED標記設爲1，表示該pin已被申請使用，同時把label屬性設置爲sysfs，最後調用gpio chip註冊時定義的request函數，由前面的硬件驅動分析可知，該函數直接返回一個0值。gpio_export()的執行過程和gpiochip_export比較類似，先創建一個gpio*的設備，該過程會在用戶空間的/sys/class/gpio目錄下面導出gpio*的目錄和該目錄下面的subsytem/uevent屬性文件。
int gpio_export(unsigned gpio, bool direction_may_change)
{
......
dev = device_create(&gpio_class, desc->chip->dev, MKDEV(0, 0),desc, ioname ? ioname : "gpio%u", gpio);
status = sysfs_create_group(&dev->kobj,&gpio_attr_group);
if (!status && direction_may_change)
status = device_create_file(dev,&dev_attr_direction);
f (!status && gpio_to_irq(gpio) >= 0&& (direction_may_change|| !test_bit(FLAG_IS_OUT,&desc->flags)))
status = device_create_file(dev,&dev_attr_edge);
......
set_bit(FLAG_EXPORT, &desc->flags);
......
}
在/sys/class/gpio/目錄下面導出gpio*目錄後，再在該目錄下生成各種屬性文件。首先創建的是gpio_attr_group屬性組，該組裏麪包含value和active_low兩個屬性，這兩個屬性用DEVICE_ATTR來定義，從定義可以看出，屬性文件的權限是0644，即所有者可讀可寫可執行，用戶組和其他用戶是可讀。在用戶空間可以通過value查看和設置GPIO pin的值，通過active_low來查看和設置pin的active_low的標誌位。如果註冊的GPIO chip有定義GPIO方向操作的函數，則創建direction屬性，該屬性同樣是用DEVICE_ATTR宏來創建，屬性的權限也爲0644，用戶可以利用/sys/class/gpio/gpio*/direction文件來控制gpio pin的操作方向。如果要導出的Pin可以作中斷使用，同時該pin沒有設置FLAG_IS_OUT位，則用創建edge屬性；當該pin作爲中斷pin使用時，用戶可以利用/sys/class/gpio/gpio*/edge文件設置中斷觸發的方式。
static const DEVICE_ATTR(active_low, 0644,gpio_active_low_show, gpio_active_low_store);
static const DEVICE_ATTR(value, 0644,gpio_value_show, gpio_value_store);
static /* const */ DEVICE_ATTR(direction, 0644,gpio_direction_show, gpio_direction_store);
static DEVICE_ATTR(edge, 0644, gpio_edge_show, gpio_edge_store);
以value屬性來分析屬性文件的具體操作，當用戶在用戶空間用cat打開value文件查看gpio pin的值時，gpio_value_show()會被調用。該函數的主要調用路徑爲 gpio_get_value_cansleep()->gpio_to_chip()->chip->get，即通過gpio pin找到該pin對應的gpio chip，然後利用該chip的get函數從GPIO控制器的寄存器裏面讀到具體的值。
當用戶在用戶空間用ehco把值寫到value文件時，gpio_value_store會被調用，該函數的作用跟gpio_value_show相反，是把用戶空間傳遞過來的值寫到GPIO控制器的寄存器。調用路徑爲gpio_set_value_cansleep()->gpio_to_chip()->chip->set。
