RaspberryOS pigpioを使用したデバイスドライバで /usr/include を参照してくれません。

Question

実現したいこと

ここに実現したいことを箇条書きで書いてください。

• Raspberry Pi OSでGPIO割り込みを使用したくてC言語から pigpio を使用したいのですが

/usr/includeにある pigpio.h
が以下の指定で include されません。
#include <pigpio.h>

makeの問題？なのかgccの問題なのか？判断できません。
添付のMakefileで
/usr/include (進展によっては他のpathも追加の可能性がありますが)
をinclude pathに追加する方法を教えてください。

前提

Makefileは以下となります。
MODULEDIR = /lib/modules/uname -r/build
obj-m := gpiodrv.o

modules:
$(MAKE) -C $(MODULEDIR) M=pwd modules

clean:
$(MAKE) -C $(MODULEDIR) M=pwd clean

発生している問題・エラーメッセージ

make -C /lib/modules/uname -r/build M=pwd modules
make[1]: Entering directory '/usr/src/linux-headers-6.6.51+rpt-rpi-v8'
CC [M] /home/foo/work/isr/gpiodrv.o
/home/foo/work/isr/gpiodrv.c:24:10: fatal error: pigpio.h: No such file or directory
24 | #include <pigpio.h> // <2>
| ^~~~~~~~~~
compilation terminated.

該当のソースコード

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h> // printk ();

#include <linux/fs.h> // everything
#include <linux/errno.h> // error codes
#include <linux/types.h> // size_t
#include <linux/fcntl.h> // O_ACCMODE
// #include <asm/system.h> // cli(); *_flags
#include <asm/uaccess.h> // copy_from/to_user
#include <linux/cdev.h> // cdev struct.
#include <linux/interrupt.h> // For int
#include <linux/gpio.h> // For GPIO
#include <pigpio.h> // <2>
#include <asm/io.h>

MODULE_LICENSE ("Dual BSD/GPL");

C言語

試したこと

ここに問題に対して試したことを記載してください。
makeを使用せず gcc でコマンドラインコンパイルを行うと /usr/include は参照して pigpio.h はinclude するのですが
#include <linux/init.h>
をincludeできず fatal error となります。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

$ uname -a
Linux rp4r 6.6.51+rpt-rpi-v8 #1 SMP PREEMPT Debian 1:6.6.51-1+rpt3 (2024-10-08) aarch64 GNU/Linux

$ make --version
GNU Make 4.3
Built for aarch64-unknown-linux-gnu
Copyright (C) 1988-2020 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later http://gnu.org/licenses/gpl.html
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.

gcc --version
gcc (Debian 12.2.0-14) 12.2.0
Copyright (C) 2022 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

Comments

[dodox86]

pigpioはデバイスドライバーのようなカーネルモジュールで使うものではなくて、普通のユーザーアプリで使うライブラリではないでしょうか。
こちらのサイトが公式ですか? [pigpio library] https://abyz.me.uk/rpi/pigpio/download.html

> /usr/includeにある pigpio.h
> が以下の指定で include されません。
> #include <pigpio.h>

なので、カーネルモジュール用のビルドでは/usr/includeが除外されている気がします。
。

普通のユーザーランドのアプリをgccでビルドするときにはgccの既定の設定で/usr/include が追加されているはずですが、カーネルモジュール用では外されるのでは。
公式に、pigpioはカーネルモジュール用のビルドができるはずなのであれば、本コメントの限りではありませんが。

[chakotay1]

アドバイスいただきありがとうございます。
元々実現したいことは
・GPIOに外部FPGAで作成した定周期信号(100us)を入力
・Raspberry PI OSではGPIO割り込み専用のデバイスドライバを作成して、上記信号を検出したらISRを起動
ということです。単にGPIOのinput/outputはデバイスドライバで実現できて、次は割り込み処理というところでかれこれ2週間はまっています。
そういった状態でpigpioは割り込みに対応していること(他のライブラリはpollingが多い)から適用の努力をすすめておりました。
ご指摘のようにこのライブラリがユーザランド専用か否かについては公式サイトを眺めてみても把握できておりません。
問題が発散してしまいそうなのでpigpioの質問と、カーネルモジュールのコンパイルにおける include pathの質問を分離して再度質問させていただきます。

Answer 1

元々実現したいことはlinux kernel version 6.6 でGPIOに割り込み設定をしたかったということです。kernel version 6.6ではgpio_to_irq()の引数にGPIO番号を指定できなくなっていてgpio_to_irq()が-22を返していたためWEBで調べたライブラリを適用しようとして、 Makefileとコマンドライン(gcc)でインクルードパスが異なっているという現象に出くわしました。
kernel version 6.5以下であればGPIO番号をピン番号で指定でき、所望の動作を実現できました。その後kernel version 6.6では cat /sys/kernel/debug/gpio で所望のピン番号を指定するインデックスを読むことで暫定的ですが所望の動作を実現できました。
kernel version 6.6はGPIO関連の仕様が変更されたため嵌まってしまったという結論になります。
上記の解決方法の参考URL
https://forum.domoticz.com/viewtopic.php?p=315391#p315391