初探linux子系统集之led子系统(一)

         就像学编程第一个范例helloworld一样，学嵌入式，单片机、fpga之类的第一个范例就是点亮一盏灯。对于庞大的linux系统，当然可以编写一个字符设备驱动来实现我们需要的led灯，也可以直接利用gpio口，应用程序来拉高拉低管脚控制。不过，既然linux系统自己本来就带有led子系统，那么就可以好好利用之。好处不用多说了，主要对于应用层来说，不同平台都用linux的led子系统，那么应用程序不用做任何的改变，就可以在新的平台上运行，可移植性好。

         linux的led子系统的源码路径：

Include/Linux/leds.h
                  /drivers/leds

         首先看一下led子系统中的主要文件：

# LED Core
obj-$(CONFIG_NEW_LEDS)                        +=led-core.o
obj-$(CONFIG_LEDS_CLASS)                 += led-class.o
obj-$(CONFIG_LEDS_TRIGGERS)              +=led-triggers.o
 
# LED PlatformDrivers
obj-$(CONFIG_LEDS_GPIO)                        += leds-gpio.o
 
# LED Triggers
obj-$(CONFIG_LEDS_TRIGGER_TIMER) +=ledtrig-timer.o
obj-$(CONFIG_LEDS_TRIGGER_IDE_DISK)      +=ledtrig-ide-disk.o
obj-$(CONFIG_LEDS_TRIGGER_HEARTBEAT) +=ledtrig-heartbeat.o
obj-$(CONFIG_LEDS_TRIGGER_BACKLIGHT) +=ledtrig-backlight.o
obj-$(CONFIG_LEDS_TRIGGER_GPIO)              +=ledtrig-gpio.o
obj-$(CONFIG_LEDS_TRIGGER_DEFAULT_ON)        += ledtrig-default-on.o

主要由leds.h、led-core.c、led-class.c、led-triggers.c，其中led-triggers又分为了timer、ide-disk、heartbeat、backlight、gpio、default-on等算法。

例子程序是leds-gpio，接下去会主要分析这个驱动实现。

首先简单看一下主要的文件

Leds.h

1、enum led_brightness{
         LED_OFF           = 0,
         LED_HALF         = 127,
         LED_FULL         = 255,
};

Led的亮度，分为三等级，关、中间、最亮。

2、struct led_classdev{
         constchar                  *name;   // Led的名字
         int                       brightness;   //led亮度
         int                       max_brightness; //led最大亮度
         int                       flags;
 
         /*Lower 16 bits reflect status */
#define LED_SUSPENDED                  (1 << 0)
         /*Upper 16 bits reflect control information */
#define LED_CORE_SUSPENDRESUME   (1 << 16)
 
         /*Set LED brightness level */
         /*Must not sleep, use a workqueue if needed */
         void           (*brightness_set)(struct led_classdev*led_cdev,
                                                 enum led_brightness brightness);   //亮度设置函数指针
         /*Get LED brightness level */
         enumled_brightness (*brightness_get)(struct led_classdev *led_cdev); //获取亮度函数指针
 
         int              (*blink_set)(struct led_classdev*led_cdev,
                                          unsigned long *delay_on,
                                          unsigned long *delay_off);  //闪烁时点亮和熄灭的时间设置
 
         structdevice             *dev;
         structlist_head        node;                        //leds-list的node
         constchar                  *default_trigger;     //默认trigger的名字
 
         unsignedlong           blink_delay_on,blink_delay_off;   //闪烁的开关时间
         structtimer_list       blink_timer;                    //闪烁的定时器链表
         int                       blink_brightness;                   //闪烁的亮度
 
#ifdef CONFIG_LEDS_TRIGGERS
         /*Protects the trigger data below */
         structrw_semaphore      trigger_lock;               //trigger的锁
 
         structled_trigger    *trigger;                      //led的trigger
         structlist_head        trig_list;                     //trigger的链表
         void                    *trigger_data;                     //trigger的数据
#endif
};

3、struct led_trigger {
         /*Trigger Properties */
         constchar        *name;           //trigger的名字
         void           (*activate)(struct led_classdev*led_cdev);   //激活trigger
         void           (*deactivate)(struct led_classdev*led_cdev);  
 
         /*LEDs under control by this trigger (for simple triggers) */
         rwlock_t   leddev_list_lock;
         structlist_head  led_cdevs;                     //led设备的链表
 
         /*Link to next registered trigger */
         structlist_head  next_trig;
};

4、/* For the leds-gpiodriver */
struct gpio_led {
         constchar *name;              //led的名字
         constchar *default_trigger;            //默认的trigger
         unsigned         gpio;                            //gpio口
         unsigned  active_low : 1;       
         unsigned  retain_state_suspended : 1;
         unsigned  default_state : 2;
         /*default_state should be one of LEDS_GPIO_DEFSTATE_(ON|OFF|KEEP) */
};

5、structgpio_led_platform_data {
         int           num_leds;             led的个数
         conststruct gpio_led *leds;       led结构体
 
#define GPIO_LED_NO_BLINK_LOW       0       /*No blink GPIO state low */
#define GPIO_LED_NO_BLINK_HIGH      1       /*No blink GPIO state high */
#define GPIO_LED_BLINK                 2       /* Please, blink */
         int              (*gpio_blink_set)(unsigned gpio,int state,
                                               unsignedlong *delay_on,
                                               unsignedlong *delay_off);
};

led-core.c

DECLARE_RWSEM(leds_list_lock);
EXPORT_SYMBOL_GPL(leds_list_lock);
 
LIST_HEAD(leds_list);
EXPORT_SYMBOL_GPL(leds_list);

主要是声明了leds的链表和锁。

Led-class.c

1、  leds_init

主要是创建leds_class，赋值suspend和resume以及dev_attrs。

led_class_attrs

static  struct device_attribute led_class_attrs[] = {
         __ATTR(brightness,0644, led_brightness_show, led_brightness_store),
         __ATTR(max_brightness,0444, led_max_brightness_show, NULL),
#ifdef CONFIG_LEDS_TRIGGERS
         __ATTR(trigger,0644, led_trigger_show, led_trigger_store),
#endif
         __ATTR_NULL,
};

2、led_classdev_register

         创建classdev设备，也即Leds_class类中实例化一个对象，类似于c++的new一个对象，leds有很多种，而这里是注册一个特定的led，内核中的面向对象思想也极其丰富。

         加到leds_list链表中，初始化blinktimer，指定blink_timer的function和data，设置trigger，然后一个新的led设备就注册好了，就可以使用了。

led-triggers.c

1、led_trigger_register

         扫描trigger链表中是否有同名的trigger，接着把当前trigger加入到链表中，如果led_classdev中有默认的trigger，那么就设置这个默认的。

好了，简单看了下led子系统中比较重要的结构体和函数，那么接下去就可以通过leds-gpio这个驱动来进一步了解led子系统了。