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目录Linux 内核自带LED 驱动使能Linux 内核自带LED 驱动简介LED 灯驱动框架分析module_platform_driver 函数简析gpio_led_probe 函数简析设备树节点编写运行测试前面我们都是自己编写LED 灯驱动其实像LED 灯这样非常基础的设备驱动Linux 内核已经集成了。Linux 内核的LED 灯驱动采用platform 框架因此我们只需要按照要求在设备树文件中添加相应的LED 节点即可本章我们就来学习如何使用Linux 内核自带的LED 驱动来驱动I.MX6U-ALPHA 开发板上的LED0。Linux 内核自带LED 驱动使能
上一章节我们编写基于设备树的platform LED 灯驱动其实Linux 内核已经自带了LED 灯 驱动要使用Linux 内核自带的LED 灯驱动首先得先配置Linux 内核使能自带的LED 灯驱 动输入如下命令打开Linux 配置菜单
make menuconfig按照如下路径打开LED 驱动配置项
- Device Drivers- LED Support (NEW_LEDS [y])-LED Support for GPIO connected LEDs按照上述路径选择“LED Support for GPIO connected LEDs”将其编译进Linux 内核也即是在此选项上按下“Y”键使此选项前面变为“*”如图56.1.1 所示 在“LED Support for GPIO connected LEDs”上按下‘’可以打开此选项的帮助信息如图56.1.2 所示 从图56.1.2 可以看出把Linux 内部自带的LED 灯驱动编译进内核以后 CONFIG_LEDS_GPIO 就会等于‘y’Linux 会根据CONFIG_LEDS_GPIO 的值来选择如何编译LED 灯驱动如果为‘y’就将其编译进Linux 内核。
配置好Linux 内核以后退出配置界面打开.config 文件会找到“CONFIG_LEDS_GPIOy”这一行如图56.1.3 所示
重新编译Linux 内核然后使用新编译出来的zImage 镜像启动开发板。
Linux 内核自带LED 驱动简介
LED 灯驱动框架分析
LED 灯驱动文件为/drivers/leds/leds-gpio.c大家可以打开/drivers/leds/Makefile 这个文件找到如下所示内容
2 # LED Core
3 obj-$(CONFIG_NEW_LEDS) led-core.o
.....
23 obj-$(CONFIG_LEDS_GPIO_REGISTER) leds-gpio-register.o
24 obj-$(CONFIG_LEDS_GPIO) leds-gpio.o
25 obj-$(CONFIG_LEDS_LP3944) leds-lp3944.o
......第24 行如果定义了CONFIG_LEDS_GPIO 的话就会编译leds-gpio.c 这个文件在上一小节我们选择将LED 驱动编译进Linux 内核在.config 文件中就会有“CONFIG_LEDS_GPIOy” 这一行因此leds-gpio.c 驱动文件就会被编译。 接下来我们看一下leds-gpio.c 这个驱动文件找到如下所示内容
236 static const struct of_device_id of_gpio_leds_match[] {
237 { .compatible gpio-leds, },
238 {},
239 };
......
290 static struct platform_driver gpio_led_driver {
291 .probe gpio_led_probe,
292 .remove gpio_led_remove,
293 .driver {
294 .name leds-gpio,
295 .of_match_table of_gpio_leds_match,
296 },
297 };
298
299 module_platform_driver(gpio_led_driver);
第236~239 行LED 驱动的匹配表此表只有一个匹配项compatible 内容为“gpio-leds”因此设备树中的LED 灯设备节点的compatible 属性值也要为“gpio-leds”否则设备和驱动匹配不成功驱动就没法工作。
第290~296 行platform_driver 驱动结构体变量可以看出Linux 内核自带的LED 驱动采用了platform 框架。第291 行可以看出probe 函数为gpio_led_probe因此当驱动和设备匹配成功以后gpio_led_probe 函数就会执行。从294 行可以看出驱动名字为“leds-gpio”因此会在/sys/bus/platform/drivers 目录下存在一个名为“leds-gpio”的文件如图56.2.1.1 所示 第299 行通过module_platform_driver 函数向Linux 内核注册gpio_led_driver 这个platform驱动。
module_platform_driver 函数简析
在上一小节中我们知道LED 驱动会采用module_platform_driver 函数向Linux 内核注册platform 驱动其实在Linux 内核中会大量采用module_platform_driver 来完成向Linux 内核注册platform 驱动的操作。module_platform_driver 定义在include/linux/platform_device.h 文件中 为一个宏定义如下
221 #define module_platform_driver(__platform_driver) \
222 module_driver(__platform_driver, platform_driver_register, \
223 platform_driver_unregister)可以看出module_platform_driver 依赖module_drivermodule_driver 也是一个宏定义在include/linux/device.h 文件中内容如下
1260 #define module_driver(__driver, __register, __unregister, ...) \
1261 static int __init __driver##_init(void) \
1262 { \
1263 return __register((__driver) , ##__VA_ARGS__); \
1264 } \
1265 module_init(__driver##_init); \
1266 static void __exit __driver##_exit(void) \
1267 { \
1268 __unregister((__driver) , ##__VA_ARGS__); \
1269 } \
1270 module_exit(__driver##_exit);
借助示例代码56.2.2.1 和示例代码56.2.2.2将
module_platform_driver(gpio_led_driver)展开以后就是
static int __init gpio_led_driver_init(void)
{
return platform_driver_register ((gpio_led_driver));
}
module_init(gpio_led_driver_init);
static void __exit gpio_led_driver_exit(void)
{
platform_driver_unregister ((gpio_led_driver) );
}
module_exit(gpio_led_driver_exit);上面的代码不就是标准的注册和删除platform 驱动吗因此module_platform_driver 函数的功能就是完成platform 驱动的注册和删除。
gpio_led_probe 函数简析
当驱动和设备匹配以后gpio_led_probe 函数就会执行此函数主要是从设备树中获取LED灯的GPIO 信息缩减后的函数内容如下所示
243 static int gpio_led_probe(struct platform_device *pdev)
244 {
245 struct gpio_led_platform_data *pdata
dev_get_platdata(pdev-dev);
246 struct gpio_leds_priv *priv;
247 int i, ret 0;
248
249 if (pdata pdata-num_leds) { /* 非设备树方式*/
/* 获取platform_device信息*/
......
268 } else { /* 采用设备树*/
269 priv gpio_leds_create(pdev);
270 if (IS_ERR(priv))
271 return PTR_ERR(priv);
272 }
273
274 platform_set_drvdata(pdev, priv);
275
276 return 0;
277 }
第269~271 行如果使用设备树的话使用gpio_leds_create 函数从设备树中提取设备信息获取到的LED 灯GPIO 信息保存在返回值中gpio_leds_create 函数内容如下
167 static struct gpio_leds_priv *gpio_leds_create(struct
platform_device *pdev)
168 {
169 struct device *dev pdev-dev;
170 struct fwnode_handle *child;
171 struct gpio_leds_priv *priv;
172 int count, ret;
173 struct device_node *np;
174
175 count device_get_child_node_count(dev);
176 if (!count)
177 return ERR_PTR(-ENODEV);
178
179 priv devm_kzalloc(dev, sizeof_gpio_leds_priv(count),
GFP_KERNEL);
180 if (!priv)
181 return ERR_PTR(-ENOMEM);
182
183 device_for_each_child_node(dev, child) {
184 struct gpio_led led {};
185 const char *state NULL;
186
187 led.gpiod devm_get_gpiod_from_child(dev, NULL, child);
188 if (IS_ERR(led.gpiod)) {
189 fwnode_handle_put(child);
190 ret PTR_ERR(led.gpiod);
191 goto err;
192 }
193
194 np of_node(child);
195
196 if (fwnode_property_present(child, label)) {
197 fwnode_property_read_string(child, label, led.name);
198 } else {
199 if (IS_ENABLED(CONFIG_OF) !led.name np)
200 led.name np-name;
201 if (!led.name)
202 return ERR_PTR(-EINVAL);
203 }
第175 行调用device_get_child_node_count 函数统计子节点数量一般在在设备树中创建一个节点表示LED 灯然后在这个节点下面为每个LED 灯创建一个子节点。因此子节点数量也是LED 灯的数量。 第183 行遍历每个子节点获取每个子节点的信息。 第187 行获取LED 灯所使用的GPIO 信息。 第196~197 行读取子节点label 属性值因为使用label 属性作为LED 的名字。 第204~205 行获取“linux,default-trigger”属性值可以通过此属性设置某个LED 灯在Linux 系统中的默认功能比如作为系统心跳指示灯等等。 第207~215 行获取“default-state”属性值也就是LED 灯的默认状态属性。 第220 行调用create_gpio_led 函数创建LED 相关的io其实就是设置LED 所使用的io为输出之类的。create_gpio_led 函数主要是初始化led_dat 这个gpio_led_data 结构体类型变量led_dat 保存了LED 的操作函数等内容。
关于gpio_led_probe 函数就分析到这里gpio_led_probe 函数主要功能就是获取LED 灯的设备信息然后根据这些信息来初始化对应的IO设置为输出等。
设备树节点编写
打开文档Documentation/devicetree/bindings/leds/leds-gpio.txt此文档详细的讲解了Linux 自带驱动对应的设备树节点该如何编写我们在编写设备节点的时候要注意以下几点 ①、创建一个节点表示LED 灯设备比如dtsleds如果板子上有多个LED 灯的话每个LED灯都作为dtsleds 的子节点。 ②、dtsleds 节点的compatible 属性值一定要为“gpio-leds”。 ③、设置label 属性此属性为可选每个子节点都有一个label 属性label 属性一般表示LED 灯的名字比如以颜色区分的话就是red、green 等等。 ④、每个子节点必须要设置gpios 属性值表示此LED 所使用的GPIO 引脚 ⑤、可以设置“linux,default-trigger”属性值也就是设置LED 灯的默认功能可以查阅Documentation/devicetree/bindings/leds/common.txt 这个文档来查看可选功能比如 backlightLED 灯作为背光。 default-onLED 灯打开 heartbeatLED 灯作为心跳指示灯可以作为系统运行提示灯。 ide-diskLED 灯作为硬盘活动指示灯。 timerLED 灯周期性闪烁由定时器驱动闪烁频率可以修改 ⑥、可以设置“default-state”属性值可以设置为on、off 或keep为on 的时候LED 灯默认打开为off 的话LED 灯默认关闭为keep 的话LED 灯保持当前模式。 根据上述几条要求在imx6ull-alientek-emmc.dts 中添加如下所示LED 灯设备节点
1 dtsleds {
2 compatible gpio-leds;
3
4 led0 {
5 label red;
6 gpios gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW;
7 default-state off;
8 };
9 };因为I.MX6U-ALPHA 开发板只有一个LED0因此在dtsleds 这个节点下只有一个子节点led0LED0 名字为red默认关闭。修改完成以后保存并重新编译设备树然后用新的设备树启动开发板。
运行测试
用新的zImage 和imx6ull-alientek-emmc.dtb 启动开发板启动以后查看 /sys/bus/platform/devices/dtsleds 这个目录是否存在如果存在的话就如到此目录中如图56.4.1所示 进入到leds 目录中此目录中的内容如图56.4.2 所示
从图56.4.2 可以看出在leds 目录下有一个名为“red”子目录这个子目录的名字就是我们在设备树中第5 行设置的label 属性值。 我们的设置究竟有没有用最终是要通过测试才能知道的首先查看一下系统中有没有“sys/class/leds/red/brightness”这个文件如果有的话就输入如下命令打开RED 这个LED 灯
echo 1 /sys/class/leds/red/brightness //打开LED0关闭RED 这个LED 灯的命令如下
echo 0 /sys/class/leds/red/brightness //关闭LED0如果能正常的打开和关闭LED 灯话就说明我们Linux 内核自带的LED 灯驱动工作正常。 我们一般会使用一个LED 灯作为系统指示灯系统运行正常的话这个LED 指示灯就会一闪一闪的。里我们设置LED0 作为系统指示灯在dtsleds 这个设备节点中加入“linux,default-trigger”属性信息即可属性值为“heartbeat”修改完以后的dtsleds 节点内容如下
1 dtsleds {
2 compatible gpio-leds;
3
4 led0 {
5 label red;
6 gpios gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW;
7 linux,default-trigger heartbeat;
8 default-state on;
9 };
10 };第7 行设置LED0 为heartbeat。 第8 行默认打开LED0。 重新编译设备树并且使用新的设备树启动Linux 系统启动以后LED0 就会闪烁作为系统心跳指示灯表示系统正在运行。
