基于S3C2440的linux-3.6.6移植——LED驱动【转】

本文转载自：http://www.voidcn.com/blog/lqxandroid2012/article/p-625005.html

目前的linux版本的许多驱动都是基于设备模型，LED也不例外。

简单地说，设备模型就是系统认为所有的设备都是挂接在总线上的，而要使设备工作，就需要相应的驱动。设备模型会产生一个虚拟的文件系统——sysfs，它给用户提供了一个从用户空间去访问内核设备的方法，它在linux里的路径是/sys。如果要写程序访问sysfs，可以像读写普通文件一样来操作/sys目录下的文件。

对于基于s3c2440的开发板来说，linux-3.6.6自动的LED驱动只需改变连接LED的IO端口，及高、低电平响应即可。我的开发板的四个LED连接在了B口的5到8引脚上，当输出低电平时被点亮，与linux自带的LED驱动一致，因此无需做任何改动。

使用menuconfig来配置内核，这里要加上对LED模块的内容，即：

Device Drivers--->

[*]LED Support--->

<*>LED Class Support

<*>LED Support for Samsung S3C24xx GPIO LEDs

编译内核，并把编译好的内核下载到开发板上，运行：

[root@zhaocj /]#ls

bin      etc     lib      proc     sys      usr

dev      home    linuxrc  sbin     temp

[root@zhaocj /]#cd sys

[root@zhaocj /sys]#ls

block     class    devices   fs        module

bus       dev      firmware  kernel    power

进入sys目录下，我们看到该目录下有一些子目录。

[root@zhaocj /sys]#cd class

[root@zhaocj class]#ls

backlight     hidraw       leds          rtc          vc

bdi          hwmon         mem           sound        video_output

block         i2c-adapter   misc         spi_master    vtconsole

firmware      i2c-dev       mmc_host     spidev        watchdog

gpio         input         mtd          tty

graphics      lcd          net           udc

进入class目录，我们会看到在该目录下有一些设备，其中leds就是本次我们要操作的LED。

[root@zhaocj class]#cd leds

[root@zhaocj leds]#ls

backlight  led1      led2       led3       led4

在leds目录下，会看到四个LED的目录，这就是开发板上的四个LED。另外backlight目录是关于LCD的背光，与LED无关。

[root@zhaocj leds]#cd led1

[root@zhaocj led1]#ls

brightness     max_brightness  subsystem

device         power           uevent

brightness文件就是LED设备，对其进行操作就可完成对LED的控制。

[root@zhaocj led1]#cat brightness

0

可以看出led1当前的状态是关闭。（0表示关闭，1表示打开）

[root@zhaocj led1]#cat >brightness<<eof

> 1

> eof

#[root@zhaocj led1]#

向brightness写1，表示打开LED。这时led1会被点亮。

当然，我们也可以编写用户程序来控制开发板上的四个LED

/**********************

****leds.c**************

**********************/

#include<stdint.h>

#include<string.h>

#include<fcntl.h>

#include<unistd.h>

#include<stdio.h>

#include<linux/input.h>

#include<unistd.h>

 

int main(int argc, char *argv[])

{

  int fd, no;

/*判断是要控制哪个LED，并打开相应的文件*/

 no=(int)argv[1][3]-48;

 switch(no)

   {

    case 1:

     fd = open("/sys/class/leds/led1/brightness", O_RDWR);

  break;

    case 2:

      fd = open("/sys/class/leds/led2/brightness", O_RDWR);

  break;

 case 3:

   fd = open("/sys/class/leds/led3/brightness", O_RDWR);

  break;

 case 4:

   fd = open("/sys/class/leds/led4/brightness", O_RDWR);

  break;

 default:

     return -1;

}

 if(fd<0)

    {

      printf("can not open file.\n");

      return -1;

    }

 

/*完成打开或关闭LED操作*/

 if(!strcmp(argv[2],"on"))   

      write(fd, "1", 1);

 else if(!strcmp(argv[2],"off"))

     write(fd, "0", 1);

 

  close(fd);

  return 0;

}

上面的程序只做简单测试之用。编译该文件：

arm-linux-gcc  -o  leds  leds.c

把leds文件下载到temp目录下，运行：

[root@zhaocj /temp]# ./leds  led2  on

则点亮led2。

[root@zhaocj /temp]# ./leds  led2  off

则关闭led2。

下面我就来简单分析一下linux自带的LED子系统。

在mach-zhaocj2440.c文件，创建了LED设备，如下：

/* LEDS */

static struct s3c24xx_led_platdata zhaocj2440_led1_pdata = {

.name             = "led1",

.gpio              = S3C2410_GPB(5),

.flags             = S3C24XX_LEDF_ACTLOW | S3C24XX_LEDF_TRISTATE,

.def_trigger    = "heartbeat",

};

static struct s3c24xx_led_platdata zhaocj2440_led2_pdata = {

.name             = "led2",

.gpio              = S3C2410_GPB(6),

.flags             = S3C24XX_LEDF_ACTLOW | S3C24XX_LEDF_TRISTATE,

.def_trigger    = "nand-disk",

};

static struct s3c24xx_led_platdata zhaocj2440_led3_pdata = {

.name             = "led3",

.gpio              = S3C2410_GPB(7),

.flags             = S3C24XX_LEDF_ACTLOW | S3C24XX_LEDF_TRISTATE,

.def_trigger    = "mmc0",

};

static struct s3c24xx_led_platdata zhaocj2440_led4_pdata = {

.name             = "led4",

.gpio              = S3C2410_GPB(8),

.flags             = S3C24XX_LEDF_ACTLOW | S3C24XX_LEDF_TRISTATE,

.def_trigger    = "",

};

定义了四个LED数据，名字分别为led1~led4，这就是我们在leds目录下看到这四个子目录。它们所连接的引脚分别为B口的5~8，这是由S3C2410_GPB()宏定义完成的。标识S3C24XX_LEDF_ACTLOW表示的是低电平有效，S3C24XX_LEDF_TRISTATE表示的三态无效。另外def_trigger表示的是触发控制，如我们对nand进行读写操作时，led2会不停的闪，在这里我们没有用到这个功能，暂时不用理会。

static struct platform_device zhaocj2440_led1= {

.name             = "s3c24xx_led",

.id          = 1,

.dev        = {

.platform_data       = &zhaocj2440_led1_pdata,

},

};

static struct platform_device zhaocj2440_led2= {

.name             = "s3c24xx_led",

.id          = 2,

.dev        = {

.platform_data       = &zhaocj2440_led2_pdata,

},

};

static struct platform_device zhaocj2440_led3= {

.name             = "s3c24xx_led",

.id          = 3,

.dev        = {

.platform_data       = &zhaocj2440_led3_pdata,

},

};

static struct platform_device zhaocj2440_led4= {

.name             = "s3c24xx_led",

.id          = 4,

.dev        = {

.platform_data       = &zhaocj2440_led4_pdata,

},

};

上面则创建了总线平台设备，四个LED的设备名称都是s3c24xx_led，子设备id分别从1到4，设备数据则是上面定义的四个LED数据。然后把这四个LED设备再添加到开发板的设备数组中，即：

static struct platform_device *zhaocj2440_devices[]__initdata = {

……

&zhaocj2440_led1,

&zhaocj2440_led2,

&zhaocj2440_led3,

&zhaocj2440_led4,

……

};

最后，在开发板系统初始化过程中，再把设备数组中的设备逐一注册到系统总线上，即：

static void __init zhaocj2440_init(void)

{

……

platform_add_devices(zhaocj2440_devices,ARRAY_SIZE(zhaocj2440_devices));

……

}

这样就完成了LED设备的创建。

光有设备还不能工作，任何一个设备的运行还需要与之相对应的驱动。对于基于s3c24xx的LED来说，它的驱动是在drivers/leds目录下Leds-s3c24xx.c文件内创建的，即：

static struct platform_driver s3c24xx_led_driver = {

.probe            = s3c24xx_led_probe,

.remove          = s3c24xx_led_remove,

.driver            = {

.name             = "s3c24xx_led",

.owner           = THIS_MODULE,

},

};

设备和驱动是如何匹配的呢？即设备如何找到它所对应的驱动的呢？靠的就是name。我们会发现platform_device和platform_driver都有元素name，它们的内容如果一致，设备和驱动就会配对成功。对于LED来说，它们的name都是s3c24xx_led。当设备和驱动匹配上以后，就要运行probe所指定的函数，简单地说，它就是完成一些初始化工作。当需要移除设备时，就需要运行remove所指定的函数，它完成的任务是注销设备。对于支持热插拔的设备来说，尤为重要。

现在就来说一下s3c24xx_led_probe函数：

static int s3c24xx_led_probe(struct platform_device *dev)

{

structs3c24xx_led_platdata*pdata = dev->dev.platform_data;

structs3c24xx_gpio_led *led;

intret;

/*用于给LED分配内存空间*/

led =devm_kzalloc(&dev->dev, sizeof(struct s3c24xx_gpio_led),

GFP_KERNEL);

if(led == NULL) {

dev_err(&dev->dev,"No memory for device\n");

return-ENOMEM;

}

/*保存LED设备结构*/

platform_set_drvdata(dev,led);

/*给LED结构体赋值，其中s3c24xx_led_set就是具体负责操作LED的函数*/

led->cdev.brightness_set= s3c24xx_led_set;

led->cdev.default_trigger= pdata->def_trigger;

led->cdev.name= pdata->name;

led->cdev.flags|= LED_CORE_SUSPENDRESUME;

led->pdata = pdata;

/*为LED分配io引脚*/

ret =devm_gpio_request(&dev->dev, pdata->gpio, "S3C24XX_LED");

if(ret < 0)

returnret;

/*no point in having a pull-up if we are always driving */

/*无需上拉*/

s3c_gpio_setpull(pdata->gpio, S3C_GPIO_PULL_NONE);

/*设置io引脚为输入*/

if(pdata->flags & S3C24XX_LEDF_TRISTATE)

gpio_direction_input(pdata->gpio);

else

gpio_direction_output(pdata->gpio,

pdata->flags& S3C24XX_LEDF_ACTLOW ? 1 :0);

/*register our new led device */

/*注册一个新的LED设备类对象

该函数是在drivers/leds目录下的Led-class.c文件内定义的*/

ret= led_classdev_register(&dev->dev, &led->cdev);

if(ret < 0)

dev_err(&dev->dev,"led_classdev_register failed\n");

return ret;

}

从以上分析可以看出，s3c24xx_led_probe函数主要就是完成LED设备的一些初始化工作。而负责开、关LED任务的是s3c24xx_led_set函数，在该函数内，gpio_set_value(pd->gpio, state);是具体完成为相应引脚置1或清零的任务。

drivers/leds目录下的Led-class.c文件是LED子系统的底层核心文件，它主要负责创建LED类，以及创建设备节点，上面提到的led_classdev_register函数就是在这个文件中定义的。为了更好的理解LED子系统，我们再简单分析一下该文件。

在子系统初始化时，会调用leds_init函数，它的第一段代码：

leds_class = class_create(THIS_MODULE,"leds");

就是创建leds类，也就是我们在sys/class目录下看到的leds目录。另外

leds_class->dev_attrs = led_class_attrs;

是赋予该类的属性。那么我们再来看看led_class_attrs结构的第一句代码：

__ATTR(brightness, 0644, led_brightness_show,led_brightness_store)

其中brightness就是我们对LED具体操作的设备文件名，0644是该文件的权限，led_brightness_show是读文件所调用的函数，led_brightness_store是写文件所调用的函数。读文件也就是读取LED的状态（是关还是开），写文件也就是完成打开LED或关闭LED操作。

最后再分析一下前面提到的led_classdev_register函数。在该函数内首先利用device_create函数创建设备节点，也就是在leds目录下，生成led1~led4这四个目录。另一项重要的任务就是把设备节点添加到leds的链表中。

对linux自带的LED子系统的分析就到这里。我想只要理解了该子系统，那么自己完全可以写出关于GPIO读写操作的任何驱动程序来。