个人主页：董哥聊技术 我是董哥，高级嵌入式软件开发工程师，从事嵌入式Linux驱动开发和系统开发，曾就职于世界500强公司！ 创作理念：专注分享高质量嵌入式文章，让大家读有所得！

1、前言

上篇文章我们了解了子系统的核心层led-class.c，下面我们来分析驱动框架中核心层的led-core.c实现以及作用。

我们接着从led-core.c文件开始分析

2、led_init_core分析

上一篇文章，我们知道在将leds_classdev注册进入子系统后，会调用led_init_core函数，初始化核心层，下面我们以led_init_core该函数为突破口分析。

2.1 相关数据结构

2.1.1 work_struct

struct work_struct {atomic_long_t data;struct list_head entry;work_func_t func;
#ifdef CONFIG_LOCKDEPstruct lockdep_map lockdep_map;
#endif
};

结构体名称：work_struct

文件位置：include/linux/workqueue.h.h

主要作用：定义一个工作队列，包括了工作项的状态和数据，以及处理工作项的函数指针，用于实现异步执行任务的功能。在工作队列中，每个工作项都是一个work_struct结构体的实例，通过将工作项添加到工作队列中，可以实现后台执行任务的功能。

2.1.2 timer_list

struct timer_list {/** All fields that change during normal runtime grouped to the* same cacheline*/struct hlist_node	entry;unsigned long		expires;void			(*function)(struct timer_list *);u32			flags;#ifdef CONFIG_LOCKDEPstruct lockdep_map	lockdep_map;
#endif
};

结构体名称：work_struct

文件位置：include/linux/timer.h

主要作用：表示一个定时器，其中包括定时器到期时间，处理函数，以及一些标志位信息。

• entry：一个hlist_node结构体，用于将定时器添加到哈希表中。
• expires：一个unsigned long类型的值，表示定时器何时到期。
• function：表示定时器的处理函数
• flags：一个u32类型的值，表示定时器的标志位
• lockdep_map：如果定义了CONFIG_LOCKDEP，则包含一个lockdep_map结构体，用于跟踪定时器的锁定情况。

2.2 相关实现

void led_init_core(struct led_classdev *led_cdev)
{INIT_WORK(&led_cdev->set_brightness_work, set_brightness_delayed);timer_setup(&led_cdev->blink_timer, led_timer_function, 0);
}

函数介绍：这部分代码，用于初始化核心层，此函数通过设置延迟工作队列来设置 LED 亮度，并通过计时器来进行软件闪烁。

2.2.1 INIT_WORK

INIT_WORK(&led_cdev->set_brightness_work, set_brightness_delayed);#define INIT_WORK(_work, _func)						\__INIT_WORK((_work), (_func), 0)// #define __INIT_WORK(&led_cdev->set_brightness_work, set_brightness_delayed, 0)#define __INIT_WORK(_work, _func, _onstack)				\do {								\__init_work((_work), _onstack);				\(_work)->data = (atomic_long_t) WORK_DATA_INIT();	\INIT_LIST_HEAD(&(_work)->entry);			\(_work)->func = (_func);				\} while (0)/*
do {__init_work(&led_cdev->set_brightness_work, 0);(&led_cdev->set_brightness_work)->data = (atomic_long_t) WORK_DATA_INIT();INIT_LIST_HEAD(&(&led_cdev->set_brightness_work)->entry);(&led_cdev->set_brightness_work)->func = set_brightness_delayed;
} while (0)
*/

函数介绍：INIT_WORK该宏定义，两个参数，一个是表示工作队列的指针&led_cdev->set_brightness_work，一个是工作队列的处理函数set_brightness_delayed

实现思路：

1. 调用INIT_WORK宏定义，将工作队列指针和处理函数作为参数传递
2. 最终通过do while将工作队列初始化函数包括在内，实现工作队列的初始化

2.2.2 timer_setup

    timer_setup(&led_cdev->blink_timer, led_timer_function, 0);

函数介绍：这里不展开介绍，同上，将定时器指针和处理函数作为参数，直接初始化。定时器的超时时间通过mod_timer来设置。

由上文可知，我们led-core.c的核心是初始化了一个工作队列和一个定时器函数，通过延迟工作队列来设置 LED 亮度，并通过计时器来进行软件闪烁。

我们先来分析led_timer_function函数

3、led_timer_function分析

由上文可知，led_timer_function主要负责LED的闪烁功能

static void led_timer_function(struct timer_list *t)
{struct led_classdev *led_cdev = from_timer(led_cdev, t, blink_timer);	//	获取结构体指针unsigned long brightness;unsigned long delay;if (!led_cdev->blink_delay_on || !led_cdev->blink_delay_off) {			//	闪烁延时判断led_set_brightness_nosleep(led_cdev, LED_OFF);clear_bit(LED_BLINK_SW, &led_cdev->work_flags);return;}if (test_and_clear_bit(LED_BLINK_ONESHOT_STOP,							//	测试是否为闪烁一次&led_cdev->work_flags)) {clear_bit(LED_BLINK_SW, &led_cdev->work_flags);return;}brightness = led_get_brightness(led_cdev);								//	获取当前亮度值if (!brightness) {/* Time to switch the LED on. */if (test_and_clear_bit(LED_BLINK_BRIGHTNESS_CHANGE,&led_cdev->work_flags))brightness = led_cdev->new_blink_brightness;					//	设置新的亮度值elsebrightness = led_cdev->blink_brightness;						//	设置默认亮度值delay = led_cdev->blink_delay_on;} else {/* Store the current brightness value to be able* to restore it when the delay_off period is over.*/led_cdev->blink_brightness = brightness;							//	存储当前亮度值brightness = LED_OFF;												//	更新亮度值为0delay = led_cdev->blink_delay_off;}led_set_brightness_nosleep(led_cdev, brightness);						//	设置亮度/* Return in next iteration if led is in one-shot mode and we are in* the final blink state so that the led is toggled each delay_on +* delay_off milliseconds in worst case.*/if (test_bit(LED_BLINK_ONESHOT, &led_cdev->work_flags)) {				//	一次闪烁判断if (test_bit(LED_BLINK_INVERT, &led_cdev->work_flags)) {if (brightness)set_bit(LED_BLINK_ONESHOT_STOP,&led_cdev->work_flags);} else {if (!brightness)set_bit(LED_BLINK_ONESHOT_STOP,&led_cdev->work_flags);}}mod_timer(&led_cdev->blink_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(delay));	//	更新定时器时间
}

函数介绍：该函数实现了定时触发，每次触发控制LED的亮度情况，实现亮灭的效果。

实现思路：

1. 首先通过from_timer接口，底层还是通过container_of函数，获取led_classdev结构体指针
2. 判断blink_delay_on和blink_delay_off延时是否为0，如果为0，默认为关闭LED
3. 通过led_get_brightness获取亮度值，闪烁逻辑如下：
   1. 如果亮度为0，则设置亮度值，更新延时为亮延时：delay = led_cdev->blink_delay_on
   2. 如果亮度不为0，则设置亮度为0，brightness = LED_OFF;然后设置延时为灭延时：delay = led_cdev->blink_delay_off
4. 调用led_set_brightness_nosleep设置LED亮度
5. 调用mod_timer更新定时器时间

3.1.1 led_get_brightness

static inline int led_get_brightness(struct led_classdev *led_cdev)
{return led_cdev->brightness;
}

函数介绍：该函数比较简单，直接获取led_classdev结构体的亮度值即可！

3.1.2 led_set_brightness_nosleep

void led_set_brightness_nosleep(struct led_classdev *led_cdev,enum led_brightness value)
{led_cdev->brightness = min(value, led_cdev->max_brightness);if (led_cdev->flags & LED_SUSPENDED)return;led_set_brightness_nopm(led_cdev, led_cdev->brightness);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(led_set_brightness_nosleep);

函数介绍：与最大亮度值进行比较，并设置LED亮度，如果LED被挂起（进入休眠），则直接返回。所以，正如其名，nosleep即不休眠时的函数生效。。

3.1.3 led_set_brightness_nopm

void led_set_brightness_nopm(struct led_classdev *led_cdev,enum led_brightness value)
{/* Use brightness_set op if available, it is guaranteed not to sleep */if (!__led_set_brightness(led_cdev, value))return;/* If brightness setting can sleep, delegate it to a work queue task */led_cdev->delayed_set_value = value;schedule_work(&led_cdev->set_brightness_work);
}static int __led_set_brightness(struct led_classdev *led_cdev,enum led_brightness value)
{if (!led_cdev->brightness_set)return -ENOTSUPP;led_cdev->brightness_set(led_cdev, value);return 0;
}

函数介绍：设置LED亮度，该函数首先尝试使用__led_set_brightness函数来设置亮度，该函数保证不会使系统进入睡眠状态。如果不成功，则将亮度设置委托给工作队列任务。

相关实现：

1. 尝试调用__led_set_brightness接口，该函数用于未打开休眠功能。

2. 如果该__led_set_brightness函数返回错误码，则代表了打开了休眠功能

3. 休眠状态下，想要设置LED亮度值，需要将delayed_set_value变量设置为所需的亮度值，然后调度set_brightness_work任务。

4、set_brightness_delayed分析

由上面可知，如果子系统打开了休眠功能，设置LED亮度时，需要加入工作队列，而工作队列的处理函数即： set_brightness_delayed

static void set_brightness_delayed(struct work_struct *ws)
{struct led_classdev *led_cdev =container_of(ws, struct led_classdev, set_brightness_work);int ret = 0;if (test_and_clear_bit(LED_BLINK_DISABLE, &led_cdev->work_flags)) {led_cdev->delayed_set_value = LED_OFF;led_stop_software_blink(led_cdev);}ret = __led_set_brightness(led_cdev, led_cdev->delayed_set_value);if (ret == -ENOTSUPP)ret = __led_set_brightness_blocking(led_cdev,led_cdev->delayed_set_value);if (ret < 0 &&/* LED HW might have been unplugged, therefore don't warn */!(ret == -ENODEV && (led_cdev->flags & LED_UNREGISTERING) &&(led_cdev->flags & LED_HW_PLUGGABLE)))dev_err(led_cdev->dev,"Setting an LED's brightness failed (%d)\n", ret);
}

函数介绍：set_brightness_delayed正如其名，延时设置LED灯的亮度。

实现思路：

1. 首先通过container_of来获取led_classdev结构体指针
2. test_and_clear_bit对闪烁标志位进行判断，如果不支持，则关闭
3. 调用__led_set_brightness和__led_set_brightness_blocking来设置LED的亮度

4.1.1 __led_set_brightness

static int __led_set_brightness(struct led_classdev *led_cdev,enum led_brightness value)
{if (!led_cdev->brightness_set)return -ENOTSUPP;led_cdev->brightness_set(led_cdev, value);return 0;
}

函数介绍：非阻塞设置LED亮度，该函数调用led-gpio.c硬件驱动层分配的函数来操作硬件实现，用于不支持休眠时，不用考虑休眠是否打断该函数执行

4.1.2 __led_set_brightness_blocking

static int __led_set_brightness_blocking(struct led_classdev *led_cdev,enum led_brightness value)
{if (!led_cdev->brightness_set_blocking)return -ENOTSUPP;return led_cdev->brightness_set_blocking(led_cdev, value);
}

函数介绍：阻塞设置LED亮度，该函数调用led-gpio.c硬件驱动层分配的函数来操作硬件实现，用于在支持休眠时，避免休眠打断该函数执行。

这两个函数，如果看源码的话，还是有点绕的，因为__led_set_brightness_blocking内部竟然也直接调用了__led_set_brightness，所以这里也尽量还原代码原本的意思。

这篇就先讲到这里，当然该文件中还有一些xxx_blink相关的函数，主要用于管理闪烁，我们放到后面再了解。

5、总结

上面我们了解到核心层的主要作用：通过延迟工作队列来设置 LED 亮度，并通过计时器来进行软件闪烁。

5.1 代码实现流程

led_timer_function(drivers/leds/led-core.c)|--> led_get_brightness                 //  获取亮度值|--> led_set_brightness_nosleep         //  设置LED亮度|--> led_set_brightness_nopm        //  在非休眠状态下设置|--> __led_set_brightness       // |--> led_cdev->brightness_set// 硬件驱动层实现 set_brightness_delayed(drivers/leds/led-core.c)|--> __led_set_brightness               //  非阻塞函数，调用该接口设置LED亮度后立即返回|--> led_cdev->brightness_set|--> gpio_led_set(drivers/leds/leds-gpio.c) //  最终调用的函数|--> __led_set_brightness_blocking      //  阻塞函数，调用该接口设置LED亮度后必须等待设置完成，才返回|--> led_cdev->brightness_set_blocking|--> gpio_led_set_blocking

核心层的接口，大都是提供给外部使用的，这些函数也都通过EXPORT_SYMBOL_GPL宏定义来导出的，即：向上提供了操作的接口。——乘上

并且这些函数底层实现，都关联到了led-gpio.c硬件驱动层，即：调用底层的相关接口——启下

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