LINUX IIO子系統專欄分析之一 IIO子系統概述

從本章開始，我們進行IIO子系統專欄的分析文檔，本次IIO子系統專欄分析文檔大概包含如下幾章：

一、 IIO子系統概述

二、IIO子系統相關數據結構分析

三、iio trigger 介紹

四、iio event介紹

五、iio buffer介紹

六、iio device的註冊與註銷介紹

七、iio trigger驅動實現

八、虛擬iio device驅動實現

一、IIO子系統介紹

本章我們對IIO子系統做一個簡單的概述，IIO子系統主要提供對ADC、DAC相關的設備驅動框架，該子系統的設計目的主要是驅動那些分類時處於hwmon和input子系統之間的設備。同時查看linux內核的驅動代碼，其實iio、hwmon之間的界限並不是那麼明顯。而iio子系統所面向的設備包含：

1. ADC晶片；
2. DAC晶片；
3. 溫度傳感器；
4. 光感器；
5. 陀螺儀；
6. 加速度計；
7. CDCs；
8. IMUs
9. 壓力傳感器等等

二、IIO子系統架構

如下即為IIO子系統框架，針對IIO子系統而言，其主要提供兩種方式與應用層交互：

1. 通過字符設備文件，應用程式可讀取IIO device 各通道的信息；
2. 通過sysfs下的屬性文件，應用程式也可以讀取IIO device各通道的信息；

而在IIO子系統內部，則主要包括如下四部分的內容：

1. iio buffer用於處理需要進行連續採集的數據，當一個IIO device的各通道數據支持連續採集時，則調用iio buffer模塊提供的接口，創建iio buffer用於存儲連續存儲的數據，同時該模塊提供字符設備文件的註冊，因此應用程式通過字符設備文件即可讀取該IIO device各通道連續採集的數據；
2. 當IIO DEVICE支持連續採集時，一般需要綁定一種觸發方法，作為數據到達的信號，而IIO子系統提個iio trigger實現該功能，當iio trigger信號到後，則將數據push到iio buffer中（目前IIO子系統提供了iio trigger的註冊、註銷與查找接口，且系統中已提供了iio-trig-sysfs、iio-trig-gpio、iio-trig-irq等通用的觸發方法。這種方式是不是很眼熟，在led子系統中，也包含為led-trigger，一個led-class可以和一個led-trigger綁定，從而實現對led亮度的控制策略）；
3. 針對溫度傳感器等器件，也會進行事件觸發（如溫度傳感器設置溫度上限閾值，當溫度高於該閾值後，則觸發中斷信號），因此IIO子系統提供了iio event模塊，iio event模塊提供了字符設備操作接口用於對event的監控（該字符設備操作接口並沒有創建字符設備文件，而是在iio buffer的ioctl中開啟event monitor，然後調用anon_inode_getfd創建了一個匿名inode節點，並設置inode的ops接口等）。
4. 以上3個都是iio 子系統各子功能，而iio core則主要實現iio device的創建，並根據傳遞的參數決定是否需要創建iio buffer等，提供了iio device的內存申、請註冊與註銷接口。

三、IIO DEVICE相關通道數據訪問方式

IIO子系統針對IIO DEVICE中各通道的訪問方式主要提供兩種，即sysfs方式訪問、字符設備方式訪問.

1. sysfs方式數據訪問
1. 針對IIO DEVICE的通道數據，僅需要通過ONE-SHOT方式訪問時，則只需要通過sysfs方式訪問即可，即在sysfs目錄下通過IIO DEVICE提供的屬性文件進行訪問（如cat in_voltage0_raw）
2. 字符設備方式數據訪問
1. 針對IIO DEVICE的通道數據，需要支持連續採集功能時，則藉助iio-trigger、iio-buffer實現數據的觸發與存儲功能，同時應用程式可通過對應的iio buffer提供的字符設備文件，訪問存儲的連續採集的數據。

本篇文章主要是對IIO子系統進行簡要說明，介紹IIO子系統的框架及主要子模塊功能進行簡要說明。下一章我們將通過IIO子系統的數據結構入手，分析IIO子系統的設計框架。