Linux IIO 子系统详解

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│            用户空间                       │
│  cat in_illuminance_raw                  │
│  iio_readdev /dev/iio:device0            │
└───────────────┬─────────────────────────┘
                │ sysfs / dev
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│           IIO 核心层                      │
│  iio_dev  iio_chan_spec  iio_info        │
│  sysfs 属性自动生成                       │
│  触发器 / 缓冲管理（可选）               │
└───────────────┬─────────────────────────┘
                │ read_raw / write_raw
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│           具体传感器驱动                  │
│  ap3216c.c  bmp280.c  mpu6050.c ...      │
└───────────────┬─────────────────────────┘
                │ I²C / SPI / 寄存器
┌───────────────▼─────────────────────────┐
│             硬件                          │
│  ALS / PS / Gyro / ADC ...               │
└─────────────────────────────────────────┘

struct iio_dev {
    const char          *name;         // sysfs name 属性
    const struct iio_info      *info;         // 驱动操作函数表
    const struct iio_chan_spec *channels;     // 通道数组
    int                  num_channels;  // 通道数量
    unsigned long        modes;         // INDIO_DIRECT_MODE 等
    /* ... 内核内部字段 ... */
};

/* 分配：sizeof(*priv) 追加在 iio_dev 后面 */
indio_dev = devm_iio_device_alloc(&client->dev, sizeof(*priv));
priv = iio_priv(indio_dev);          // 取私有数据指针

/* 注册（devm 版，设备移除时自动注销）*/
ret = devm_iio_device_register(&client->dev, indio_dev);

struct iio_chan_spec {
    enum iio_chan_type  type;              // IIO_LIGHT / IIO_ACCEL / ...
    int                channel;           // 通道编号（多通道时使用）
    int                channel2;          // 修饰符编号
    unsigned long      modified    : 1;   // 是否使用 channel2 修饰
    unsigned long      indexed     : 1;   // 是否使用 channel 编号
    long               info_mask_separate; // 该通道独有的 info 类型
    long               info_mask_shared_by_type; // 同类型通道共享的 info
};

in_{type}[_{modifier}][_{index}]_{info}

举例：
  in_illuminance_raw          ← ALS (IIO_LIGHT)
  in_proximity_raw            ← PS  (IIO_PROXIMITY)
  in_intensity_ir_raw         ← IR  (IIO_INTENSITY + IIO_MOD_LIGHT_IR)
  in_accel_x_raw              ← 加速度 X 轴
  in_voltage3_raw             ← 第3路ADC
  in_temp_scale               ← 温度比例系数

struct iio_info {
    /* 读取测量值，最核心的回调 */
    int (*read_raw)(struct iio_dev *indio_dev,
                    struct iio_chan_spec const *chan,
                    int *val, int *val2, long mask);

    /* 写入配置（量程、采样率等），可选 */
    int (*write_raw)(struct iio_dev *indio_dev,
                     struct iio_chan_spec const *chan,
                     int val, int val2, long mask);

    struct module *driver_module;  // THIS_MODULE
};

static const struct iio_chan_spec mysen_channels[] = {
    {
        .type               = IIO_TEMP,
        .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW)
                            | BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
    },
    {
        .type               = IIO_PRESSURE,
        .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW),
    },
};

static int mysen_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
                          struct iio_chan_spec const *chan,
                          int *val, int *val2, long mask)
{
    struct mysen_data *data = iio_priv(indio_dev);

    switch (mask) {
    case IIO_CHAN_INFO_RAW:
        switch (chan->type) {
        case IIO_TEMP:
            *val = read_temperature(data);
            return IIO_VAL_INT;
        case IIO_PRESSURE:
            *val = read_pressure(data);
            return IIO_VAL_INT;
        default:
            return -EINVAL;
        }

    case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
        *val  = 0;
        *val2 = 100;   /* 0.01 °C/LSB */
        return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;

    default:
        return -EINVAL;
    }
}

static const struct iio_info mysen_info = {
    .read_raw      = mysen_read_raw,
    .driver_module = THIS_MODULE,
};

static int mysen_probe(struct i2c_client *client,
                       const struct i2c_device_id *id)
{
    struct iio_dev     *indio_dev;
    struct mysen_data  *data;
    int ret;

    /* 1. 分配（私有数据追加在 iio_dev 后面）*/
    indio_dev = devm_iio_device_alloc(&client->dev, sizeof(*data));
    if (!indio_dev)
        return -ENOMEM;

    data = iio_priv(indio_dev);
    data->client = client;
    mutex_init(&data->lock);
    i2c_set_clientdata(client, indio_dev);

    /* 2. 硬件初始化 */
    ret = mysen_hw_init(data);
    if (ret)
        return ret;

    /* 3. 填充描述符 */
    indio_dev->dev.parent  = &client->dev;
    indio_dev->name        = "mysen";
    indio_dev->info        = &mysen_info;
    indio_dev->modes       = INDIO_DIRECT_MODE;
    indio_dev->channels    = mysen_channels;
    indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(mysen_channels);

    /* 4. 注册 */
    return devm_iio_device_register(&client->dev, indio_dev);
}

# 列出所有 IIO 设备
ls /sys/bus/iio/devices/

# 查看设备名
cat /sys/bus/iio/devices/iio:device0/name

# 读取原始值
cat /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_illuminance_raw
cat /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_proximity_raw
cat /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_intensity_ir_raw

# 读取实际值（需要 scale 和 offset）
# 实际值 = (raw + offset) * scale

iio_readdev -s 512 -b 256 /dev/iio:device0

iio_info   # 列出所有设备及其属性（需 libiio 工具包）

static int mysen_remove(struct i2c_client *client)
{
    /* devm_ 自动完成 iio_device_unregister / kfree */
    hw_powerdown(client);  /* 仅需关闭硬件 */
    return 0;
}