内核自带的基于GPIO的LED驱动学习（一）

为什么学习内核自带的LED驱动？
前面已经学习过了基于纯字符设备的LED驱动，也学习过了基于平台驱动的LED驱动，但是感觉都是按照教程在生搬硬套，到底我们写出来的驱动能不能拿得上台面，是否能在实际的生产环境中使用呢？其实我自己在学习的时候，就在不断地问自己这个问题，自己学习时写的驱动代码，跟大公司里面使用的驱动代码，是否有区别？如果有，怎么向他们靠齐呢？比如说对于LED，原理上来说是很简单的，在大家都知晓LED工作原理的情况下，我写出来的驱动代码，跟大牛写出来的，会有多大区别？怎么来进一步提高自己？我想，最好的方法就是学习别人优秀的代码，内核自带的驱动无疑是最好的学习例程了。同样是驱动LED灯，通过学习内核自带的驱动，然后对比自己写的驱动，就能够让自己写驱动的能力更上一个台阶。

怎么找到内核自带的LED驱动源码？
首先，大家可以先尝试着自己在内核目录下面去找LED的驱动源码，在哪里找？因为我们找的是驱动源码，所以肯定是在driver目录下。driver目录下有很多子目录，LED是由GPIO驱动的，所以可以尝试找找有没有gpio或led的子目录，我就是这样找的，然后我发现还真的就有一个leds的子目录，这里面就存放了LED的驱动源码文件，虽然多了一个s，但是八九不离十了吧。
其次，如果大家自己找不到源码的话，可以通过驱动的Makefile来找到。因为内核自带的LED驱动是可以通过配置界面来进行配置的，对应的配置项是CONFIG_LEDS_GPIO,大家只要在driver子目录下的Makefile里面找到CONFIG_LEDS_GPIO，然后看看后面添加了哪些.o文件，就知道对应的源文件了。我这找到的结果如下：

obj-$(CONFIG_LEDS_GPIO)  +=  leds-gpio.o

所以，对应的源文件就是leds-gpio.c了，我们分析这个源文件就可以了。可能有的人会问，你怎么知道LED对应的配置项是CONFIG_LEDS_GPIO呢？我自己肯定不知道的，不过一搜不就知道了吗，像LED这种简单又常用的外设，肯定是很好搜到信息的，其它不常用的外设，可能还真就得到自己去问，或者摸索了。

怎么分析驱动源码？
根据前面学习字符设备驱动的经验，我猜内核自带的LED驱动应该也是按照字符设备驱动的套路来的吧，肯定会用module_init和module_exit这两个宏来定义驱动的入口和出口函数，那我们就从驱动的入口和出口函数为着眼点，来进行阅读不就行了吗？行，那下面就按照这个思路开始学习吧。

1）找驱动入口函数
刚刚才说源码里面肯定用了module_init来定义驱动的入口函数，这里马上就打脸了。我竟然没有找到module_init，从头到尾拉了一遍也没有看到。我心里在纳闷，难道内核自带的驱动程序不需要入库出库函数吗？但是马上我就在心里骂了自己：“怎么可能呢，我怎么可以有这种想法呢，它不是可以编译成模块吗，加载的时候肯定需要入库函数的，肯定有地方定义了module_init”。于是我仔细一找，果然在源文件末尾几行发现一个陌生的宏定义
module_platform_driver(gpio_led_driver);
于是我猜，module_init应该就在这个宏里面了吧。module_platform_driver宏的定义位于include/linux/platform_device.h，定义如下：

/* module_platform_driver() - Helper macro for drivers that don't do* anything special in module init/exit.  This eliminates a lot of* boilerplate.  Each module may only use this macro once, and* calling it replaces module_init() and module_exit()*/
#define module_platform_driver(__platform_driver) \module_driver(__platform_driver, platform_driver_register, \platform_driver_unregister)

module_platform_driver宏继续被展开为一个module_driver的宏，其定义位于include/linux/device.h，定义如下：

/*** module_driver() - Helper macro for drivers that don't do anything* special in module init/exit. This eliminates a lot of boilerplate.* Each module may only use this macro once, and calling it replaces* module_init() and module_exit().** @__driver: driver name* @__register: register function for this driver type* @__unregister: unregister function for this driver type* @...: Additional arguments to be passed to __register and __unregister.** Use this macro to construct bus specific macros for registering* drivers, and do not use it on its own.*/
#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);

到这里，我们就看到module_platform_driver被展开之后，就有module_init和module_exit了，module_platform_driver(gpio_led_driver)具体展开后，如下：

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);

其中，gpio_led_driver是平台驱动对应的platform driver结构体，定义如下：

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

由此，这个内核自带的LED驱动又回到之前字符设备驱动的老套路了。

知识点总结：基于platform driver的字符设备驱动，如果在驱动的入口函数里面不需要做其它工作的话，可以直接使用module_platform_driver宏，来设置驱动的入口和出口函数，里面会调用platform_driver_register()和platform_driver_unregister()来帮我们完成平台驱动的注册和去注册。如果我们想在驱动的入口函数里做一些其它的工作(比如创建class)，那就需要自己写入口函数和出口函数，并用module_init和module_exit来指定。

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