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一、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：

在“LED Support for GPIO connected LEDs”上按下‘？’可以打开此选项的帮助信息，如图所示：

从图可以看出，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_GPIO=y"这一行，如图所示：

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。

二、Linux内核自带LED驱动简介

1、LED灯驱动框架分析

LED 灯驱动文件为/drivers/leds/leds‑gpio.c，打开/drivers/leds/Makefile这个文件，找到如下所示内容：

# LED Core 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_GPIO=y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 }; 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 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。

2、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宏向 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：

#define module_platform_driver(__platform_driver) \ module_driver(__platform_driver, platform_driver_register, \ platform_driver_unregister)

可以看出，module_platform_driver依赖module_driver，module_driver也是一个宏，定义在include/linux/device.h文件中，内容如下：

#define module_driver(__driver, __register, __unregister, ...) \ static int __init __driver##_init(void) \ { \ return __register(&(__driver) , ##__VA_ARGS__); \ } \ module_init(__driver##_init); \ static void __exit __driver##_exit(void) \ { \ __unregister(&(__driver) , ##__VA_ARGS__); \ } \ module_exit(__driver##_exit);

所以，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);

上面的代码就是标准的注册和删除 platform 驱动。因此module_platform_driver宏的功能就是完成 platform 驱动的注册和删除。

3、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：

static int gpio_led_probe(struct platform_device *pdev) { struct gpio_led_platform_data *pdata = dev_get_platdata(&pdev->dev); struct gpio_leds_priv *priv; int i, ret = 0; if (pdata && pdata->num_leds) { /* 非设备树方式 */ /* 获取platform_device信息 */ …… } else { /* 采用设备树 */ priv = gpio_leds_create(pdev); if (IS_ERR(priv)) return PTR_ERR(priv); } platform_set_drvdata(pdev, priv); return 0; }

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：

static struct gpio_leds_priv *gpio_leds_create(struct platform_device *pdev) { struct device *dev = &pdev->dev; struct fwnode_handle *child; struct gpio_leds_priv *priv; int count, ret; struct device_node *np; count = device_get_child_node_count(dev); if (!count) return ERR_PTR(-ENODEV); priv = devm_kzalloc(dev, sizeof_gpio_leds_priv(count), GFP_KERNEL); if (!priv) return ERR_PTR(-ENOMEM); device_for_each_child_node(dev, child) { struct gpio_led led = {}; const char *state = NULL; led.gpiod = devm_get_gpiod_from_child(dev, NULL, child); if (IS_ERR(led.gpiod)) { fwnode_handle_put(child); ret = PTR_ERR(led.gpiod); goto err; } np = of_node(child); if (fwnode_property_present(child, "label")) { fwnode_property_read_string(child, "label", &led.name); } else { if (IS_ENABLED(CONFIG_OF) && !led.name && np) led.name = np->name; if (!led.name) return ERR_PTR(-EINVAL); } …… }

• 调用device_get_child_node_count函数统计子节点数量，一般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。
• 遍历每个子节点，获取每个子节点的信息。
• 获取 LED 灯所使用的 GPIO 信息。
• 读取子节点label属性值，因为使用label属性作为 LED 的名字。
• 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。
• 获取default‑state属性值，也就是 LED 灯的默认状态属性。
• 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。

三、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：

• backlight：LED 灯作为背光。
• default‑on：LED 灯打开。
• heartbeat：LED 灯作为心跳指示灯，可以作为系统运行提示灯。
• ide‑disk：LED 灯作为硬盘活动指示灯。
• timer：LED 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：

dtsleds { compatible = "gpio‑leds"; led0 { label = "red"; gpios = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW>; default‑state = "off"; }; };

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led0，LED0 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。

四、运行测试

用新的zImage和imx6ull-alientek-emmc.dtb启动开发板，启动以后看/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，如图所示：

进入到leds目录中，此目录中的内容如图所示：

此目录下有一个名为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

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：

dtsleds { compatible = "gpio‑leds"; led0 { label = "red"; gpios = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW>; linux,default‑trigger = "heartbeat"; default‑state = "on"; }; };

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。

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