探究一个LED如何入门Linux内核

内核那么大,从哪看啊?能看懂吗?其实这种场景在脑海里不止一次地发生过了,兴趣和困难进行猛烈地撞击,意志力稍强,会有所突破,静下心来研究,可能会有所收获

请添加图片描述

前言

最近项目上需要用到 LED 子系统,在嵌入式 Linux 里面点个灯还是比较简单的,只要在某个灯对应的目录里,向相应文件写入特定值,就可以让 LED 亮/灭/闪烁。

 # echo 1 > /sys/class/leds/green/brightness // 点亮 LED # echo 0 > /sys/class/leds/green/brightness // 熄灭 LED # echo heartbeat > /sys/class/leds/green/trigger // 让 LED 像心跳一样闪烁 

led trigger

当然,项目里用到的点灯功能要比上面介绍的稍微复杂一点,类似于硬盘灯,即对硬盘进行读写操作时,LED 会闪烁。隐隐约约感觉到,这个功能应该和 trigger 文件有关系,因为在 cat 这个文件时,里面有 mmc0 这个字眼。

那就往 trigger 里面写个 mmc0 看看会有什么效果呢

 # echo mmc0 > /sys/class/leds/green/trigger # cat /sys/class/leds/green/trigger none rc-feedback kbd-scrolllock kbd-numlock kbd-capslock kbd-kanalock kbd-shiftlock kbd-altgrlock kbd-ctrllock kbd-altlock kbd-shiftllock kbd-shiftrlock kbd-ctrlllock kbd-ctrlrlock [mmc0] heartbeat default-on ir-power-click axp20x-usb-online 

向磁盘中写入数据

 # touch aa | sync 

神奇地发现,每执行一次命令向磁盘中写入数据,板子上绿色的灯就会闪烁一次。

通过查阅资料,了解到这是 LED 触发器相关的功能。

一时间,想到

  • 为什么往 tigger 里写入 mmc0,就能让 LED 变成硬盘灯?
  • 为什么往 brightness 文件里写入 1/0,就能控制灯的亮灭?
  • 为什么往 trigger 文件里面写入 timer,LED 就会闪烁,同时会产生两个文件 delay_on、delay_off,并能用它们控制灯的闪烁频率?

等等种种疑惑涌上心头,急切地想了解这些功能背后的原理。

开始探索

问题驱动行动,先列出想要知道的问题

各个灯对应的目录是怎么来的?

  • trigger 里面的各个触发器是怎么产生的?
  • 为什么向 brightness 里面写入 1/0,LED 会亮/灭?
  • 为什么向 trigger 里面写入 timer,会产生 delay_on、delay_off 这两个文件

开始研究,那就从昨晚想到的 led_classdev_register(“aaa”) 会产生一个 LED 目录开始。

LED 设备注册

先做一个实验,确定下 led_classdev_register() 是否会产生一个 led 灯对应的目录。

随便找了一个可以被运行到的地方,加入了下面这几行代码,期望是在 leds 目录下能够产生 aaa 目录

 struct led_classdev *cdev; int ret; cdev = kzalloc(sizeof(*cdev), GFP_KERNEL); if (!cdev) return -ENOMEM; cdev->name = "aaa"; // cdev->brightness_set = ebsa110_led_set; // cdev->brightness_get = ebsa110_led_get; // cdev->default_trigger = "heartbeat"; ret = led_classdev_register(NULL, cdev); if (ret	<0) { kfree(cdev); return ret; } 

编译、烧录、运行、查看

# ls /sys/class/leds/
aaa green

果然在 leds 下产生了我希望出现的目录 aaa,信心大增!

后来又追了下底层调用关系:

 led_classdev_register() of_led_classdev_register() // register a new object(对象) of led_classdev class. led_classdev_next_name() device_create_with_groups() led_add_brightness_hw_changed() list_add_tail() // add to the list of leds led_update_brightness() //led_trigger_set_default() 

leds 目录

知道了某个灯是怎么注册产生的,又想知道 leds 目录是怎么产生的,搜索了下代码,也不难找到,下面是产生 leds 目录相关的函数调用关系:

 subsys_initcall(leds_init); leds_init()	// 创建 leds 类,即产生 /sys/class/leds 目录 class_create() __class_create() __class_register() kset_register() 

触类旁通

后来,查资料了解到,/sys/class/leds 是一个类,一个类代表一个内核子系统,像这样的子系统在内核中还有很多

/sys/class/ 里面的每个目录都是一个类,也都是一个子系统

 # ls /sys/class/ ata_device    extcon        mdio_bus      ptp           sound ata_link      gpio          mem           pwm           spi_master ata_port      graphics      misc          rc            thermal bdi           hwmon         mmc_host      regulator     tty block         i2c-adapter   net           rtc           udc bsg           i2c-dev       phy           scsi_device   vc dma           input         power_supply  scsi_disk     vtconsole drm           leds          pps           scsi_host     watchdog 

每个类里面又有具体的实例化对象,如 green、aaa

# ls /sys/class/leds/
aaa green

每个对象里面又有相应的成员方法/属性,如 brightness、trigger

 # ls /sys/class/leds/aaa/ brightness      power           trigger max_brightness  subsystem       uevent 

多像 C++ 里面的类啊!其实就是类,简单对比

以上就是探究一个LED如何入门Linux内核的详细内容,更多请关注0133技术站其它相关文章!

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