设备驱动框架之LED

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前言

为了尽量降低驱动开发者难度以及接口标准化，就出现了设备驱动框架的概念；

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一、什么是驱动框架

Linux 针对每个种类的驱动设计一套成熟的、标准的、典型的驱动实现， 然后把不同厂家的同
类硬件驱动中相同的部分抽出来自己实现好，再把不同部分留出接口给具体的驱动开发工程
师来实现，这就叫驱动框架。
说白了，设备驱动框架就是对原始的驱动开发接口进行了封装，不同种类的设备有不同
的封装和实现方法，驱动开发工程师根据这些封装好的接口来编写自己的驱动程序，这就是
设备驱动框架。
内核源码 drivers/leds 目录下有两个文件 ledclass.c 和 led-core.c，它们就是 LED 驱动框架的核心文件，由内核开发工作者进行维护和升级。

二、使用步骤

1.注册LED设备

LED 驱动框架提供了 led_classdev_register 宏用于注册 LED 设备，该宏定义在内核源码 drivers/leds/leds.h 头文件中

extern int of_led_classdev_register(struct device *parent,
								struct device_node *np,
								struct led_classdev *led_cdev);
#define led_classdev_register(parent, led_cdev) \
of_led_classdev_register(parent, NULL, led_cdev)

parent： LED 设备的父设备， struct device 类型指针变量。
led_cdev： 需要注册的 LED 设备结构体，LED 驱动框架中使用struct led_classdev结构体来描述一个 LED设备。
返回值：成功返回 0，失败则返回一个负数

struct led_classdev 结构体的内容，该结构体定义在 drivers/leds/leds.h 头文件中
struct led_classdev {
   
   
	const char *name; // 设备名字
	enum led_brightness brightness; // LED 默认亮度
	enum led_brightness max_brightness; // LED 的最大亮度
	。。。
}

描述亮度的枚举类型：
enum led_brightness {
   
   
	LED_OFF = 0,
	LED_ON = 1,
	LED_HALF = 127,
	LED_FULL = 255,
}

2.卸载LED设备

void led_classdev_unregister(struct led_classdev *led_cdev)

led_cdev：需要卸载的 led 设备结构体， struct led_classdev 结构体类型指针变量
返回值：无

3.内核中申请内存

1.kmalloc

void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags);

size：需要分配的内存大小。
flags：分配内存时所使用的标志位，这些 flag 定义在 include/linux/gfp.h 头文件中
主要：
	GFP_ATOMIC： 分配内存的过程是一个原子过程，分配内存的过程不会被（高优先级进程或中断）打断。
	GFP_KERNEL： 内核空间中正常的内存分配过程，也是用的最多的 flag。
	GFP_KERNEL_ACCOUNT： GFP_KERNEL_ACCOUNT 与 GFP_KERNEL 相同，只是分配是由 kmemcg 负责。
	GFP_DMA： 给 DMA 控制器分配内存，需要使用该标志（ DMA 要求分配虚拟地址和物理地址连续）。
返回值：申请成功返回的就是内存的起始地址，申请失败返回 NULL

kmalloc()申请的内存位于物理内存映射区域，而且在物理上也是连续的，它们与真实的物理地址只有一个固定的偏移，因为存在较简单的转换关系，所以对申请的内存大小有限制，不能超过 128KB。 如何要释放内存可以使用 kfree 函数，函数原型如下：

void kfree(const void *addr);

2.kzalloc
kzalloc()函数与 kmalloc()非常相似，参数及返回值是一样的， kzalloc()函数除了申请内存
空间之外，还会对申请到的内存空间进行清零。同样 kzalloc()对应的内存释放函数也是 kfree()。

void *kzalloc(size_t size, gfp_t flags)

3.vmalloc

void *vmalloc(unsigned long size);
void vfree(const void *addr);

函数只有一个参数，就是需要申请的内存空间大小，