(linux)LED子系统

Posted 2023-02-10 逆水东流

数据结构(/include/linux/leds.h)

enum led_brightness 
     LED_OFF          = 0,
     LED_HALF     = 127,
     LED_FULL     = 255,
;

led_classdev代表led的实例：

struct led_classdev 
     const char        *name;               //名字
     int               brightness;          //当前亮度
     int               flags;               //标志，目前只支持 LED_SUSPENDE

    #define  LED_SUSPENDED          (1 << 0)

     /*设置led的亮度，不可以睡眠，有必要的话可以使用工作队列*/
     void (*brightness_set)(struct led_classdev *led_cdev, enum led_brightness brightness);
     /* 获取亮度 */
     enum led_brightness (*brightness_get)(struct led_classdev *led_cdev);
     /* 激活硬件加速的闪烁 */
     int (*blink_set)(struct led_classdev *led_cdev,
                         unsigned long *delay_on,
                         unsigned long *delay_off);

     struct device        *dev;
     struct list_head     node;              /* 所有已经注册的led_classdev使用这个节点串联起来 */
     const char          *default_trigger;   /* 默认触发器 */

    #ifdef CONFIG_LEDS_TRIGGERS        //如果配置内核时使能了触发器功能，才会编译下面一段
     /* 这个读写子轩锁保护下面的触发器数据 */
     struct rw_semaphore  trigger_lock;
     struct led_trigger   *trigger;          //触发器指针
     struct list_head     trig_list;  //触发器使用的链表节点，用来连接同一触发器上的所有led_classdev
     void                 *trigger_data;    //触发器使用的私有数据
    #endif
;

触发器的结构体

#define TRIG_NAME_MAX 50
struct led_trigger 
     const char     *name;          //触发器名字
     void  (*activate)(struct led_classdev *led_cdev);//激活ledled。led_classdev和触发器建立连接时会调用这个方法。
     void  (*deactivate)(struct led_classdev *led_cdev);//取消激活。led_classdev和触发器取消连接时会调用这个方法。

     /* 本触发器控制之下的led链表 */
     rwlock_t          leddev_list_lock; //保护链表的锁
     struct list_head  led_cdevs;    //链表头
     /* 连接下一个已注册触发器的链表节点 ，所有已注册的触发器都会被加入一个全局链表*/
     struct list_head  next_trig;
;

平台设备相关的led数据结构

struct led_info 
     const char     *name;
     char           *default_trigger;
     int             flags;
;

struct led_platform_data 
     int                  num_leds;
     struct led_info     *leds;
;

平台设备相关的gpio led数据结构

struct gpio_led 
     const char   *name;
     char         *default_trigger;
     unsigned      gpio;
     u8            active_low;
;

struct gpio_led_platform_data 
     int              num_leds;
     struct gpio_led  *leds;
     int              (*gpio_blink_set)(unsigned gpio,
                         unsigned long *delay_on,
                         unsigned long *delay_off);
;

led_classdev接口分析/driver/rtc/led-class.c

注册struct led_classdev：

int led_classdev_register(struct device *parent, struct led_classdev *led_cdev)

     int rc;

     /* 创建一个struct device，他的父设备是parent，drvdata是led_cdev，名字是led_cdev->name，类别是 leds_class*/

     led_cdev->dev = device_create_drvdata(leds_class, parent, 0, led_cdev,
                               "%s", led_cdev->name);
     if (IS_ERR(led_cdev->dev))
          return PTR_ERR(led_cdev->dev);

     /* register the attributes */
     rc = device_create_file(led_cdev->dev, &dev_attr_brightness);//在sys/class/rtc/下创建一个led的属性文件。
     if (rc)
          goto err_out;

     /* add to the list of leds */
     down_write(&leds_list_lock);
     list_add_tail(&led_cdev->node, &leds_list);//将新的led加入链表，全局链表是leds_list
     up_write(&leds_list_lock);

     led_update_brightness(led_cdev);//获取led当前的亮度更新led_cdev的brightness成员

#ifdef CONFIG_LEDS_TRIGGERS
     init_rwsem(&led_cdev->trigger_lock);//初始化led_cdev的触发器自旋锁

     rc = device_create_file(led_cdev->dev, &dev_attr_trigger);//在sys/class/led中为触发器创建属性文件
     if (rc)
          goto err_out_led_list;

     led_trigger_set_default(led_cdev); //为led_cdev设置默认的触发器
#endif

     printk(KERN_INFO "Registered led device: %s/n",
               led_cdev->name);

     return 0;

#ifdef CONFIG_LEDS_TRIGGERS
err_out_led_list:
     device_remove_file(led_cdev->dev, &dev_attr_brightness);
     list_del(&led_cdev->node);
#endif
err_out:
     device_unregister(led_cdev->dev);
     return rc;

EXPORT_SYMBOL_GPL(led_classdev_register);

注销struct led_classdev：

void led_classdev_unregister(struct led_classdev *led_cdev)；

注销所做的工作和注册相反。

将led挂起：将led的flag设为LED_SUSPENDED，关闭led.

void led_classdev_suspend(struct led_classdev *led_cdev)

从挂起中恢复：

void led_classdev_resume(struct led_classdev *led_cdev)

sysfs中的属性文件：

/driver/rtc/led-class.c会首先创建一个leds类，生成/sys/class/leds目录。

在led_classdev_register中生成了两个sysfs属性文件，它们使用的属性参数如下：

static DEVICE_ATTR(brightness, 0644, led_brightness_show, led_brightness_store);
static DEVICE_ATTR(trigger, 0644, led_trigger_show, led_trigger_store);

led_brightness_show和led_brightness_store分别负责显示和设置亮度，用户控件通过

/sys/class/leds/<device>/brightness查看和设置亮度就是和这两个函数交互的。

led_trigger_show用于读取当前触发器的名字，led_trigger_store用于指定触发器的名字，

它会寻找所有已注册的触发器，找到同名的并设置为当前led的触发器。

/sys/class/leds/<device>/trigger用于用户空间查看和设置触发器。

led_classdev全局链表：

led_classdev_register注册的struct led_classdev会被加入leds_list链表，这个链表定义在driver/leds/led-core.c.

led_trigger接口分析/driver/leds/led-triggers.c

注册触发器

int led_trigger_register(struct led_trigger *trigger)；

这个函数注册的trigger会被加入全局链表trigger_list，这个链表头是在/driver/leds/led-triggers.c定义的。

此外，这个函数还会遍历所有的已注册的 led_classdev，如果有哪个led_classdev的默认触发器和自己同名，则调用led_trigger_set将自己设为那个led的触发器。

led_classdev注册的时候也会调用led_trigger_set_default来遍历所有已注册的触发器，找到和led_classdev.default_trigger同名的触发器则将它设为自己的触发器。

注销触发器

void led_trigger_unregister(struct led_trigger *trigger)；

这个函数做和注册相反的工作，并把所有和自己建立连接的led的led_classdev.trigger设为NULL。

设置触发器上所有的led为某个亮度

void led_trigger_event(struct led_trigger *trigger, enum led_brightness brightness)；

注册触发器的简单方法

指定一个名字就可以注册一个触发器，注册的触发器通过**tp返回，但是这样注册的触发器没有active和deactivede。

void led_trigger_register_simple(const char *name, struct led_trigger **tp)；

相对应的注销函数为：

void led_trigger_unregister_simple(struct led_trigger *trigger)；

触发器和led的连接

void led_trigger_set(struct led_classdev *led_cdev, struct led_trigger *trigger)；//建立连接。建立连接的时候会调用触发器的activate方法

void led_trigger_remove(struct led_classdev *led_cdev)；//取消连接。取消连接的时候会调用触发器的deactivate方法

void led_trigger_set_default(struct led_classdev *led_cdev)；//在所有已注册的触发器中寻找led_cdev的默认触发器并调用 led_trigger_set建立连接

最后总结一下led、led_classdev、led_trigger的关系：

也就是说trigger好比是控制LED类设备的算法，这个算法决定着LED什么时候亮什么时候暗。LED trigger类设备可以是现实的硬件设备，比如IDE硬盘，也可以是系统心跳等事件。