Android中LCD背光驱动
16lz
2021-12-04
其实Android的底层就是Linux,所以其驱动本质就是Linux驱动,但是这些Linux驱动是服务上层Android的,所以需遵循上Android的一些接口规范。所以涉及到的Android驱动都应应密切关注上层传递的接口。本文介绍的LCD背光驱动就是从上层一直往下层展现,但是笔者毕竟不是专注于Android上层,碍于知识不充裕,所以对上层的东西介绍得相对简单。
1.Android的Setting
Android的设置里面管理了Andoird系统的所有设置,其中当然包括了屏幕亮度设置。 Setting的源码目录在: mydroid/packages/apps/Settings/src/com/android/settings亮度设置的java源文件在: mydroid/packages/apps/Settings/src/com/android/settings/BrightnessPreference.java
打开这个文件看到:
public class BrightnessPreference extends SeekBarDialogPreference implements SeekBar.OnSeekBarChangeListener, CheckBox.OnCheckedChangeListener { private SeekBar mSeekBar; private CheckBox mCheckBox; private int mOldBrightness; private int mOldAutomatic; private boolean mAutomaticAvailable; private boolean mRestoredOldState; // Backlight range is from 0 - 255. Need to make sure that user // doesn't set the backlight to 0 and get stuck private int mScreenBrightnessDim =...Android的最上层已经将背光亮度量化为了[0,255]个等级,并且提示注意不要设置为0,所以在进行最低层的背光驱动编写时,可以合理按这个范围部署背光的亮度。
2.Android的背光JNI层
背光的JNI层源码在: mydroid/frameworks/base/services/jni/com_android_server_LightsService.cpp这一层就是调用HAL层的方法,为上一层实现一个设置亮度接口。
3.Android的背光HAL层
Java App和JNI一般是google维护的,所以源码位置相对固定,HAL有产品商开发维护的,所以位置是不固定的,看产品上喜好,笔者使用的TI OMAP4平台,背光的HAL层代码就在: mydroid/device/ti/xxx_product/liblights/light.c先浏览欣赏一下light.c先
/* * Copyright (C) 2008 The Android Open Source Project * * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); * you may not use this file except in compliance with the License. * You may obtain a copy of the License at * * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 * * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. * See the License for the specific language governing permissions and * limitations under the License. */#define LOG_TAG "lights"#include <cutils/log.h>#include <stdint.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <errno.h>#include <fcntl.h>#include <pthread.h>#include <sys/ioctl.h>#include <sys/types.h>#include <hardware/lights.h>/******************************************************************************/static pthread_once_t g_init = PTHREAD_ONCE_INIT;static pthread_mutex_t g_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;char const*const LCD_FILE = "/sys/class/leds/lcd-backlight/brightness";char const*const KEYBOARD_FILE = "/sys/class/leds/keyboard-backlight/brightness";char const*const CHARGING_LED_FILE = "/sys/class/leds/battery-led/brightness";/*RGB file descriptors */char const*const RED_LED_FILE = "/sys/class/leds/red/brightness";char const*const RED_DELAY_ON_FILE = "/sys/class/leds/red/delay_on";char const*const RED_DELAY_OFF_FILE = "/sys/class/leds/red/delay_off";char const*const GREEN_LED_FILE = "/sys/class/leds/green/brightness";char const*const GREEN_DELAY_ON_FILE = "/sys/class/leds/green/delay_on";char const*const GREEN_DELAY_OFF_FILE = "/sys/class/leds/green/delay_off";char const*const BLUE_LED_FILE = "/sys/class/leds/blue/brightness";char const*const BLUE_DELAY_ON_FILE = "/sys/class/leds/blue/delay_on";char const*const BLUE_DELAY_OFF_FILE = "/sys/class/leds/blue/delay_off";...
static intset_light_backlight(struct light_device_t* dev, struct light_state_t const* state){ int err = 0; int brightness = rgb_to_brightness(state); pthread_mutex_lock(&g_lock); err = write_int(LCD_FILE, brightness); pthread_mutex_unlock(&g_lock); return err;}这里关注一下LCD背光的sys文件节点:"/sys/class/leds/lcd-backlight/brightness" 疑问1:这个sys接口是谁约定的呢? 疑问2:可不可以改这个接口呢? 疑问3:为什么这里还有其他led的很多sys文件节点呢: 先解释疑问3,因为一个Android设备,不只是有LCD背光的LED,还有可以有其他很多LED(当然也可以没有),所以这里一并实现了这些LED的HAL,产品商可以沿用这些HAL。 先来试验一把: 启动Android设备,在Setting里更改亮度,然后在串口命令行中或“adb shell"中运行命令cat /sys/class/leds/lcd-backlight/brightness,会发现Setting的更改后可以通过cat 显示Setting的更改。所以更加确认了这个"/sys/class/leds/lcd-backlight/brightness"接口是正确的。 因为HAL层是和Linux Kernel交互的,所以这里如果能cat实现读取亮度等级,那么在Linux kernel层就一定实现了sysfs接口。
4.Linux的背光内核层
背光的内核层源码在:driver/leds/led-class.c 这一层由内核开发者去维护,不用我们操心。看看它的init函数static int __init leds_init(void){leds_class = class_create(THIS_MODULE, "leds");if (IS_ERR(leds_class))return PTR_ERR(leds_class);leds_class->suspend = led_suspend;leds_class->resume = led_resume;leds_class->dev_attrs = led_class_attrs;return 0;}好明显,正是由于它创建了sys class,名字为”leds“,所以上面的背光sys文件节点"/sys/class/leds/”就有了来由,那么剩下的“../lcd-backlight/brightness"又是怎么来的呢?看看一个注册led设备类的函数.
/** * led_classdev_register - register a new object of led_classdev class. * @parent: The device to register. * @led_cdev: the led_classdev structure for this device. */int led_classdev_register(struct device *parent, struct led_classdev *led_cdev){led_cdev->dev = device_create(leds_class, parent, 0, led_cdev, "%s", led_cdev->name);if (IS_ERR(led_cdev->dev))return PTR_ERR(led_cdev->dev);#ifdef CONFIG_LEDS_TRIGGERSinit_rwsem(&led_cdev->trigger_lock);...这个注册函数的接口最终会被我们要开发的背光驱动调用,这个接口在/sys/class/leds/下又创建了一个设备接口,名字是led_cdev->name。好明显这里的led_cdev->name应该就是”lcd-backlight“,究竟是不是真的这样呢?继续看。 这个led-class.c在实现两个设备属性,看代码:
static struct device_attribute led_class_attrs[] = {__ATTR(brightness, 0644, led_brightness_show, led_brightness_store),__ATTR(max_brightness, 0444, led_max_brightness_show, NULL),#ifdef CONFIG_LEDS_TRIGGERS__ATTR(trigger, 0644, led_trigger_show, led_trigger_store),#endif__ATTR_NULL,};看到了属性名字为”brightness“,这似乎越来越接近解释"/sys/class/leds/lcd-backlight/brightness"的由来了。
5.Linux的背光驱动层
Linux的背光驱动层就是完全由开发者去实现了,其实这层很简单,无非就是通过pwm实现设置背光。在这一层要注意将背光亮度量化为0~255,这是Android上层约定的。这一层的采用Linux的platform device/driver 模型。它最终会调用Linux内核层leds-class.c的接口。 看看它的probe函数片段:
struct display_led_data {struct led_classdev pri_display_class_dev;struct led_classdev sec_display_class_dev;struct omap4_disp_led_platform_data *led_pdata;struct mutex pri_disp_lock;struct mutex sec_disp_lock;};static int omap4_XXX_display_probe(struct platform_device *pdev){int ret;struct display_led_data *info;pr_info("%s:Enter\n", __func__);if (pdev->dev.platform_data == NULL) {pr_err("%s: platform data required\n", __func__);return -ENODEV;}info = kzalloc(sizeof(struct display_led_data), GFP_KERNEL);if (info == NULL) {ret = -ENOMEM;return ret;}info->led_pdata = pdev->dev.platform_data;platform_set_drvdata(pdev, info);info->pri_display_class_dev.name = "lcd-backlight";info->pri_display_class_dev.brightness_set = omap4_xxx_primary_disp_store;...ret = led_classdev_register(&pdev->dev, &info->pri_display_class_dev);if (ret < 0) {pr_err("%s: Register led class failed\n", __func__);kfree(info);return ret;}if (info->led_pdata->flags & LEDS_CTRL_AS_TWO_DISPLAYS) {pr_info("%s: Configuring the secondary LED\n", __func__);info->sec_display_class_dev.name = "lcd-backlight2";info->sec_display_class_dev.brightness_set =omap4_mirage_secondary_disp_store;info->sec_display_class_dev.max_brightness = LED_OFF;mutex_init(&info->sec_disp_lock);ret = led_classdev_register(&pdev->dev, &info->sec_display_class_dev);...
需关注这里设置了info->pri_display_class_dev.name = "lcd-backlight";,然后调用led_classdev_register函数注册,所以完美解释了 led_cdev->name就是"lcd-backlight",完美解释了"/sys/class/leds/lcd-backlight/brightness"的由来。
另外info->pri_display_class_dev.brightness_set = omap4_xxx_primary_disp_store;中的omap4_xxx_primary_disp_store()就是我们需要实现的设置背光亮度函数,函数里面就是pwm操作。 到这里又有一个疑问4:为什么只实现设置背光亮度的接口,而没有实现读取当前亮度量化值的接口? 其实Android上层自行处理了这个获取亮度量化值的事情,也就是说Android上层设置了亮度是多少,上层会执行保留设置结果。无需再通过下层读取。
6.总结
6.1针对之前的疑问1/2,其实LCD背光的sys接口路径是可以改的,但是需要Linux内核层和Android HAL层配合来改,单单改一方都是会导致Android Setting无法调节背光。 6.2需注意在实现Linux背光驱动时的亮度量化关系,也就是注意上层传递下来的亮度设置范围是0~255。 6.3Android底层的Linux驱动都是服务于上层Java的,在做Android底层的Linux驱动时需要明确和上层的接口依赖关系,否则无法重用google或芯片厂商实现的接口,从而导致功能无法用。 6.4.再一次证明了Android系统服务运行效率极低。设置背光,其实最终就是设置了一下pwm寄存器即可,但是从Android最顶层一层层调用下来,真是“费尽周折”,怪不得Android设备的硬件配置明显远优于ios设备,但是流畅体验性却不明显优于ios设备。更多相关文章
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