介紹

這節通過在nanopi的裝置樹中新增LED子節點，來實現一個LED驅動。由於linux核心支援LED驅動框架並且有通用的LED驅動，因此這裡只需按照驅動要求新增裝置樹節點就可以了，不用我們自己重寫LED驅動。這一節先在裝置樹中新增一個LED節點，重新編譯裝置樹測試效果，然後對核心中drivers/leds/leds-gpio.c進行分析，看該LED驅動是如何實現的。

新增裝置樹節點

我們在sun8i-h3-nanopi-neo-air.dts中新增如下內容：

/ {
    ...
    mygpio-leds {
        compatible = "gpio-leds"
 
;        /* 才能被識別為Led */
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&test_pin>;
        test {
            label = "nanopi:red:test";
            gpios = <&pio 6 11 GPIO_ACTIVE_HIGH>; /* PG11 */
            default-state = "on";
        };
    };
}

&pio {
    ...
    test_pin: 
 
[email protected]0 {
        pins = "PG11";
        function = "gpio_out";
    };
}

該節點分為兩部分，第一部分是mygpio-leds子節點，第二部分是[email protected]子節點。第一個節點是根節點下的一個子節點，根據上一節的分析，該節點將被系統解析為一個platform_device。第二個節點是pio的子節點，該節點表明了對應的GPIO引腳編號和該GPIO的模式，這是pinctrl相關的內容，對於pinctrl不同的平臺實現不同，這裡nanopi的pinctrl是用字串來表示引腳號和模式（似乎nanopi的pinctrl只支援設定pin的模式，並不能直接指定該引腳的輸出值）。

再看mygpio-leds節點，其中的compatible = "gpio-leds"，用於與platform_drivers匹配，pinctrl-0 = <&test_pin>引用了[email protected]子節點，表明要設定PG11為輸出模式，緊接著是一個子節點test，其中label = "nanopi:red:test"表示該LED名稱，gpios = <&pio 6 11 GPIO_ACTIVE_HIGH>引用了pio標號，該標號定義在sun8i-h3-h5.dtsi檔案中：

pio: [email protected]01c20800 {
            /* compatible is in per SoC .dtsi file */
            reg = <0x01c20800 0x400>;
            interrupts = <GIC_SPI 11 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
                     <GIC_SPI 17 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
                     <GIC_SPI 23 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
            clocks = <&ccu CLK_BUS_PIO>, <&osc24M>, <&osc32k>;
            clock-names = "apb", "hosc", "losc";
            gpio-controller;
            #gpio-cells = <3>;
            interrupt-controller;
            #interrupt-cells = <3>;
            ...
}

注意其中的#gpio-cells = <3>屬性，它表明引用該節點時需要三個引數，這在前面有提到，這三個引數的分別表示該GPIO的bank、編號和初始化後預設輸出模式。這裡bank=6，按照資料手冊上的定義，0表示A，1表示B…6就表示G，編號為11，也就是PG11，初始化為高電平。

測試

我們先進行測試，重新編譯寫好的裝置樹，然後拷貝到SD卡中，啟動nanopi，進入/sys/class/leds目錄可以看到我們定義的”nanopi:red:test”檔案

進入該資料夾的device/of_node目錄可以看到我們定義的屬性

最後退回到/sys/class/leds/nanopi:red:test目錄，對brightness檔案進行操作，可控制PG11輸出高電平和低電平，如果在PG11上接一個LED可以看到該LED的亮滅

LED驅動的實現分析

核心中實現LED驅動的檔案是drivers/leds/leds-gpio.c，這是一個platform驅動，下面對其進行分析，先看platform_driver的定義。

static const struct of_device_id of_gpio_leds_match[] = {
    { .compatible = "gpio-leds", },
    {},
};

static struct platform_driver gpio_led_driver = {
    .probe      = gpio_led_probe,
    .shutdown   = gpio_led_shutdown,
    .driver     = {
        .name   = "leds-gpio",
        .of_match_table = of_gpio_leds_match,
    },
};

module_platform_driver(gpio_led_driver);

我們定義的mygpio-leds中，compatible = "gpio-leds"，因此可以執行gpio_led_probe函式

struct gpio_leds_priv {
    int num_leds;
    struct gpio_led_data leds[];        // 不定長陣列，使用時才分配長度
};

static inline int sizeof_gpio_leds_priv(int num_leds)
{
    return sizeof(struct gpio_leds_priv) +
        (sizeof(struct gpio_led_data) * num_leds);
}

 drivers --- leds --- leds-gpio.c --- gpio_led_probe(                 --- struct gpio_led_platform_data *pdata
                                   |    struct platform_device *pdev)  |- pdata = dev_get_platdata(&pdev->dev)
                                   |                                   |- if (pdata && pdata->num_leds) {
                                   |                                   |      ...
                                   |                                   |  } else {
                                   |                                   |      priv = gpio_leds_create(pdev)
                                   |                                   |  }
                                   |                                   |- platform_set_drvdata(pdev, priv)
                                   |- gpio_leds_create(               --- int count
                                   |    struct platform_device *pdev)  |- struct gpio_leds_priv *priv
                                   |                                   |- struct fwnode_handle *child
                                   |                                   |- count = device_get_child_node_count(dev)
                                   |                                   |- priv = devm_kzalloc(dev, 
                                   |                                   |      sizeof_gpio_leds_priv(count), GFP_KERNEL)
                                   |                                   |- device_for_each_child_node(dev, child) {
                                   |                                   |      struct gpio_led_data *led_dat;
                                   |                                   |      struct gpio_led led = {};
                                   |                                   |      struct device_node *np;
                                   |                                   |      np = to_of_node(child); 
                                   |                                   |      led_dat = &priv->leds[priv->num_leds];
                                   |                                   |*     fwnode_property_read_string(child, 
                                   |                                   |              "label", &led.name);
                                   |                                   |*     led.gpiod = devm_fwnode_get_gpiod_from_child(
                                   |                                   |              dev, NULL, child, GPIOD_ASIS, led.name);
                                   |                                   |      // 獲取gpio_desc
                                   |                                   |*     create_gpio_led(&led, led_dat, dev, NULL);
                                   |                                   |      // 註冊到LED驅動框架
                                   |                                   |      priv->num_leds++;
                                   |                                   |- }
                                   |- create_gpio_led(                  --- led_dat->gpiod = template->gpiod;
                                        const struct gpio_led *template, |- if (!led_dat->gpiod) { // 這裡不是空
                                        struct gpio_led_data *led_dat,   |      ...
                                        struct device *parent,           |  }
                                        gpio_blink_set_t blink_set)      |- led_dat->cdev.name = template->name
                                                                         |- 對led_dat的一系列賦值
                                                                         |* gpiod_direction_output(led_dat->gpiod, state);
                                                                         |* devm_led_classdev_register(parent, &led_dat->cdev);

由於我們解析裝置樹為platform_device時並沒有設定platform_data，因此執行gpio_leds_create函式對裝置樹節點進行解析。首先獲取子節點的數目，對gpio_leds_priv進行動態初始化，遍歷子節點（這裡只有一個子節點），獲取每個子節點的label屬性，然後通過lable屬性獲取gpio_desc，然後呼叫create_gpio_led對LED驅動進行註冊，其中對led_dat->cdev進行了設定，然後利用LED驅動框架將其註冊到系統

linux的LED框架這裡不展開了，該框架與應用層的介面是sysfs，通過讀寫sysfs的檔案，來控制LED的亮滅。