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linux中leds-gpio的问题描述

linux内核的leds-gpio是使用GPIO控制LED的驱动,只要将板子上LED灯对接的GPIO引脚号进行适当的配置,就能使用这个驱动了,十分方便。

对leds-gpio驱动有一个整体概念。

一、概述

leds-gpio封装得十分好,只需要提供可正常使用的GPIO即可。另外还具备触发器功能,其实就是控制LED的亮灭(及频率)。比如default-on是点亮LED灯的触发器,没有取消前一直亮着。heartbeat是心跳触发器,经笔者实践,此触发器是快速闪烁2次,然后灭掉,灭掉时间较亮的时间长。timer为定时触发器,即1HZ内亮灭。其它还有如ide硬盘、mmc、CPU触发器,就不一一介绍了。

leds驱动位于drivers/leds目录。leds-gpio驱动名称为“leds-gpio”,驱动文件为drivers/leds/leds-gpio.c。

触发器驱动位于drivers/leds/trigger目录。

二、内核配置

本文基于linux 3.17.1版本内核进行分析。

Device Drivers->

    -*- LED Support  --->  

        {*}   LED Class Support # 与用户空间交互的

        <M>   LED Support for GPIO connected LEDs   # 可为模块,也可编译到内核中

        -*-   LED Trigger support  ---> #触发器,最好编译到内核中(即选项“*”)

        <*>   LED Timer Trigger

        <*>   LED One-shot Trigger

        <*>   LED Heartbeat Trigger

        <*>   LED backlight Trigger

        [*]   LED CPU Trigger

        <*>   LED GPIO Trigger

        <*>   LED Default ON Trigger

从配置中看到,笔者将LED触发器全部编译到内核中。这样方便使用和选择。

三、设备注册及使用

3.1 LED相关结构体

驱动开发者使用gpio_led对LED进行赋值,包括LED名称、GPIO引脚号、灯亮是哪个电平,还有默认状态。gpio_led结构体定义如下:

struct gpio_led {

    const char *name; // 名称,会生成/sys/.../leds/name目录

    const char *default_trigger; // 默认触发器,可写可不写,在命令行可以重新赋值

    unsigned     gpio; // GPIO引脚号

    unsigned    active_low : 1; // 为1表示低电平LED点亮

    unsigned    retain_state_suspended : 1;

    unsigned    default_state : 2; // 默认状态

};

另外还要填写gpio_led_platform_data结构体,其定义如下:

struct gpio_led_platform_data {

    int         num_leds; // 一共有多少个LED灯

    const struct gpio_led *leds; // 上面的结构体指针

#define GPIO_LED_NO_BLINK_LOW    0    

#define GPIO_LED_NO_BLINK_HIGH    1    

#define GPIO_LED_BLINK        2    

    int        (*gpio_blink_set)(unsigned gpio, int state,

                    unsigned long *delay_on,

                    unsigned long *delay_off); // LED闪烁回调函数,可置为NULL

};

一个实例如下:

static struct gpio_led gpio_leds[] = {

    {

        .name = "red",

        .gpio = 33, // GP2_1   GPIO_NO = Group * 32 + Id

        .default_state = LEDS_GPIO_DEFSTATE_ON, // 默认LED亮

        .active_low = 1, // 低电平亮

        //.default_trigger = "timer", // 触发器

    },

    {

        .name = "green",

        .gpio = 34,

        .default_state = LEDS_GPIO_DEFSTATE_ON, 

        .active_low = 1,

        //.default_trigger = "heartbeat", 

    },

};

static struct gpio_led_platform_data gpio_led_info = {

     .leds          = gpio_leds,

     .num_leds     = ARRAY_SIZE(gpio_leds),

};

从结构体中知道,系统有2个LED,一个红灯,一个绿灯,都是低电平灯亮。

3.2 LED平台设备

leds-gpio驱动定义如下(drivers/leds/leds-gpio.c):

static struct platform_driver gpio_led_driver = {

    .probe        = gpio_led_probe,

    .remove        = gpio_led_remove,

    .driver        = {

        .name    = "leds-gpio",

        .owner    = THIS_MODULE,

        .of_match_table = of_match_ptr(of_gpio_leds_match),

    },

};

module_platform_driver(gpio_led_driver);

从gpio_led_driver结构体中可以看到驱动名称为leds-gpio。因此要使用这个驱动,必须另外定义一个platform设备,并调用函数platform_device_register注册。本文实例如下:

static struct platform_device leds_gpio = {

    .name = "leds-gpio",

    .id = -1,

    .dev = {

        .platform_data = &gpio_led_info,

        .release = platformdev_release,

    },

};

其中name表示设备名称,必须为“leds-gpio”,这样才能匹配并加载成功。最后提一下release成员,在较新的内核中必须对此进行赋值,否则会有错误信息提示:

Device 'leds-gpio' does not have a release() function, it is broken and must be fixed.

最后,注册leds设备——建议在板子的GPIO正常工作之后再进行注册。

platform_device_register(&leds_gpio); // 注册leds设备

注意,如果是以modules形式动态加载的话,必须要适合的地方如remove函数在卸载leds设备:

platform_device_unregister(&leds_gpio); // 卸载leds设备

四、应用实例

LED设备和驱动都正常情况下,系统启动后,会产生/sys/bus/platform/devices/leds-gpio/leds目录,其下分别有red和green两个子目录。可以分别对不同的红色LED和绿色LED做操作。

4.1 亮灭LED

将1或0写入brightness文件即可控制亮灭。

示例如下:

echo 0 > /sys/bus/platform/devices/leds-gpio/leds/green/brightness

echo 0 > /sys/bus/platform/devices/leds-gpio/leds/red/brightness 

echo 1 > /sys/bus/platform/devices/leds-gpio/leds/green/brightness

echo 1 > /sys/bus/platform/devices/leds-gpio/leds/red/brightness 

4.1 触发器

直接查看trigger文件,即可知道当前系统支持的触发器,示例:

cat /sys/bus/platform/devices/leds-gpio/leds/red/trigger 

[none] timer oneshot heartbeat backlight gpio cpu0 default-on mmc0 mmc1 mmc2

在前面的驱动中注释掉了trigger,所以现在是none。

设置触发器很简单,使用ecoh将需要的触发器名称写入trigger文件即可。注意,写入的字符串一定是trigger文件已经存在的,否则会提示参数非法。写入心跳触发器示例:

echo heartbeat > /sys/bus/platform/devices/leds-gpio/leds/red/trigger

此时板子上红灯应会闪烁。

再次查看:

cat /sys/bus/platform/devices/leds-gpio/leds/red/trigger 

none timer oneshot [heartbeat] backlight gpio cpu0 default-on mmc0 mmc1 mmc2

设置值已经生效了。

参考资源:

1、内核源码官网:https://www.kernel.org

2、内核源码查询:http://lxr.free-electrons.com/source/?v=3.17

LED的配置

一、前言

用于非PMIC的LED,Linux内部有对应的库可以直接调用。

二、CONFIG文件

CONFIG_LEDS_TRIGGER_TIMER=y 

CONFIG_LEDS_GPIO=y

使能内核的LED GPIO模块

三、DTS描述

添加GPIO-LED的具体描述

gpio-leds { 

    compatible = "gpio-leds"; 

    status = "okay"; 

    led-blink { 

        gpios = <&tlmm 76 0x00>; 

        label = "led-blink";//创建子节点 

        linux,default-trigger = "none";//没有默认的触发源,也可以写为timer 

        retain-state-suspended; //休眠保持运行

    }; 

};

四、权限添加

GPIO-LED中亮灭时间的节点默认为644,因此需要补充加上读写权限

//drivers/leds/trigger/ledtrig-timer.c

static DEVICE_ATTR(delay_on, 0666, led_delay_on_show, led_delay_on_store); 

static DEVICE_ATTR(delay_off, 0666, led_delay_off_show, led_delay_off_store);

但是直接这样修改,会发现内核编译会报错误,这是因为修改/sys文件系统下的文件权限,会受到VERIFY_OCTAL_PERMISSIONS的权限检查。详细内容查看include/linux/kernel.h文件中的定义

//include/linux/kernel.h

#define VERIFY_OCTAL_PERMISSIONS(perms)     \ 

(BUILD_BUG_ON_ZERO((perms) < 0) +         \ 

BUILD_BUG_ON_ZERO((perms) > 0777) +     \ 

BUILD_BUG_ON_ZERO((((perms) >> 6) & 4) < (((perms) >> 3) & 4)) + \ BUILD_BUG_ON_ZERO((((perms) >> 3) & 4) < ((perms) & 4)) + \ 

BUILD_BUG_ON_ZERO((((perms) >> 6) & 2) < (((perms) >> 3) & 2)) + \ 

BUILD_BUG_ON_ZERO((perms) & 2) + \ 

(perms))

这里从注释上也看的比较清晰权限的要求: 

1.User perms >= group perms >= other perms 

即所有者权限>=组用户权限>=其他人权限 

也就是说 类似0466的这种权限是不允许的 

2. Other writable? Generally considered a bad idea.

不允许其他用户写的权限

BUILD_BUG_ON_ZERO(e) 表示的就是若表达式e结果为0,则编译通过,该宏的值也为0;若表达式e的结果不为0,则编译不通过。

因此只需要将最后一个检查:其他用户可写,这一项删除即可

BUILD_BUG_ON_ZERO((perms) & 2) +     /

五、测试功能

//10Hz 闪烁

echo timer > /sys/class/leds/led-blink/trigger 

echo 50> /sys/class/leds/led-blink/delay_on 

echo 50> /sys/class/leds/led-blink/delay_off

bmc