核心裡寫i2c client 驅動的兩種方式 【轉】--未讀
前文介紹了利用/dev/i2c-0在應用層完成對i2c裝置的操作，但很多時候我們還是習慣為i2c裝置在核心層編寫驅動程式。目前核心支援兩種編寫i2c驅動程式的方式。下面分別介紹這兩種方式的實現。這裡分別稱這兩種方式為“Adapter方式（LEGACY）”和“Probe方式（new style）”。
（1） Adapter方式（LEGACY）
（下面的例項程式碼是在2.6.27核心的pca953x.c基礎上修改的，原始程式碼採用的是本文將要討論的第2種方式，即Probe方式）
● 構建i2c_driver
static struct i2c_driver pca953x_driver = {
.driver = {
.name= "pca953x", //名稱
},
.id= ID_PCA9555,//id號
.attach_adapter= pca953x_attach_adapter, //呼叫介面卡連線裝置
.detach_client= pca953x_detach_client,//讓裝置脫離介面卡
};
● 註冊i2c_driver
static int __init pca953x_init(void)
{
return i2c_add_driver(&pca953x_driver);
}
module_init(pca953x_init);
● attach_adapter動作
執行i2c_add_driver(&pca953x_driver)後會，如果核心中已經註冊了i2c介面卡，則順序呼叫這些介面卡來連線我們的i2c裝置。此過程是通過呼叫i2c_driver中的attach_adapter方法完成的。具體實現形式如下：
static int pca953x_attach_adapter(struct i2c_adapter *adapter)
{
return i2c_probe(adapter, &addr_data, pca953x_detect);
/*
adapter:介面卡
addr_data:地址資訊
pca953x_detect：探測到裝置後呼叫的函式
*/
}
地址資訊addr_data是由下面程式碼指定的。
/* Addresses to scan */
static unsigned short normal_i2c[] = {0x20,0x21,0x22,0x23,0x24,0x25,0x26,0x27,I2C_CLIENT_END};
I2C_CLIENT_INSMOD;
注意：normal_i2c裡的地址必須是你i2c晶片的地址。否則將無法正確探測到裝置。而I2C_ CLIENT_INSMOD是一個巨集，它會利用normal_i2c構建addr_data。
● 構建i2c_client，並註冊字元裝置驅動
i2c_probe在探測到目標裝置後，後呼叫pca953x_detect，並把當時的探測地址address作為引數傳入。
static int pca953x_detect(struct i2c_adapter *adapter, int address, int kind)
{
struct i2c_client *new_client;
struct pca953x_chip *chip; //裝置結構體
int err = 0,result;
dev_t pca953x_dev=MKDEV(pca953x_major,0);//構建裝置號，根據具體情況設定，這裡我只考慮了normal_i2c中只有一個地址匹配的情況。
if (!i2c_check_functionality(adapter, I2C_FUNC_SMBUS_BYTE_DATA| I2C_FUNC_SMBUS_WORD_DATA))//判定介面卡能力
goto exit;
if (!(chip = kzalloc(sizeof(struct pca953x_chip), GFP_KERNEL))) {
err = -ENOMEM;
goto exit;
}
/****構建i2c-client****/
chip->client=kzalloc(sizeof(struct i2c_client),GFP_KERNEL);
new_client = chip->client;
i2c_set_clientdata(new_client, chip);
new_client->addr = address;
new_client->adapter = adapter;
new_client->driver = &pca953x_driver;
new_client->flags = 0;
strlcpy(new_client->name, "pca953x", I2C_NAME_SIZE);
if ((err = i2c_attach_client(new_client)))//註冊i2c_client
goto exit_kfree;
if (err)
goto exit_detach;
if(pca953x_major)
{
result=register_chrdev_region(pca953x_dev,1,"pca953x");
}
else{
result=alloc_chrdev_region(&pca953x_dev,0,1,"pca953x");
pca953x_major=MAJOR(pca953x_dev);
}
if (result < 0) {
printk(KERN_NOTICE "Unable to get pca953x region, error %d\n", result);
return result;
}
pca953x_setup_cdev(chip,0); //註冊字元裝置，此處不詳解
return 0;
exit_detach:
i2c_detach_client(new_client);
exit_kfree:
kfree(chip);
exit:
return err;
}
i2c_check_functionality用來判定設配器的能力，這一點非常重要。你也可以直接檢視對應設配器的能力，如
static const struct i2c_algorithm smbus_algorithm = {
.smbus_xfer= i801_access,
.functionality= i801_func,
};
static u32 i801_func(struct i2c_adapter *adapter)
{
return I2C_FUNC_SMBUS_QUICK | I2C_FUNC_SMBUS_BYTE |
I2C_FUNC_SMBUS_BYTE_DATA | I2C_FUNC_SMBUS_WORD_DATA |
I2C_FUNC_SMBUS_BLOCK_DATA | I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_I2C_BLOCK
| (isich4 ? I2C_FUNC_SMBUS_HWPEC_CALC : 0);
}
● 字元驅動的具體實現
struct file_operations pca953x_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.ioctl= pca953x_ioctl,
.open= pca953x_open,
.release =pca953x_release,
};
字元裝置驅動本身沒有什麼好說的，這裡主要想說一下，如何在驅動中呼叫i2c設配器幫我們完成資料傳輸。
目前設配器主要支援兩種傳輸方法：smbus_xfer和master_xfer。一般來說，如果設配器支援了master_xfer那麼它也可以模擬支援smbus的傳輸。但如果只實現smbus_xfer，則不支援一些i2c的傳輸。
int (*master_xfer)(struct i2c_adapter *adap,struct i2c_msg *msgs,int num);
int (*smbus_xfer) (struct i2c_adapter *adap, u16 addr,
unsigned short flags, char read_write,
u8 command, int size, union i2c_smbus_data * data);
master_xfer中的引數設定，和前面的使用者空間程式設計一致。現在只是要在驅動中構建相關的引數然後呼叫i2c_transfer來完成傳輸既可。
int i2c_transfer(struct i2c_adapter * adap, struct i2c_msg *msgs, int num)
smbus_xfer中的引數設定及呼叫方法如下：
static int pca953x_write_reg(struct pca953x_chip *chip, int reg, uint16_t val)
{
int ret;
ret = i2c_smbus_write_word_data(chip->client, reg << 1, val);
if (ret < 0) {
dev_err(&chip->client->dev, "failed writing register\n");
return -EIO;
}
return 0;
}
上面函式完成向晶片的地址為reg的暫存器寫一個16bit的資料。i2c_smbus_write_word_data的實現如下：
s32 i2c_smbus_write_word_data(struct i2c_client *client, u8 command, u16 value)
{
union i2c_smbus_data data;
data.word = value;
return i2c_smbus_xfer(client->adapter,client->addr,client->flags,
I2C_SMBUS_WRITE,command,
I2C_SMBUS_WORD_DATA,&data);
}
從中可以看出smbus傳輸一個16位資料的方法。其它操作如：字元寫、字元讀、字讀、塊操作等，可以參考核心的i2c-core.c中提供的方法。
● 登出i2c_driver
static void __exit pca953x_exit(void)
{
i2c_del_driver(&pca953x_driver);
}
module_exit(pca953x_exit);
● detach_client動作
順序呼叫核心中註冊的介面卡來斷開我們註冊過的i2c裝置。此過程通過呼叫i2c_driver中的attach_adapter方法完成的。具體實現形式如下：
static int pca953x_detach_client(struct i2c_client *client)
{
int err;
struct pca953x_chip *data;
if ((err = i2c_detach_client(client)))//斷開i2c_client
return err;
data=i2c_get_clientdata(client);
cdev_del(&(data->cdev));
unregister_chrdev_region(MKDEV(pca953x_major, 0), 1);
kfree(data->client);
kfree(data);
return 0;
}
（2） Probe方式（new style）
● 構建i2c_driver
和LEGACY方式一樣，也需要構建i2c_driver，但是內容有所不同。
static struct i2c_driver pca953x_driver = {
.driver = {
.name= "pca953x",
},
.probe= pca953x_probe, //當有i2c_client和i2c_driver匹配時呼叫
.remove= pca953x_remove,//登出時呼叫
.id_table= pca953x_id,//匹配規則
};
● 註冊i2c_driver
static int __init pca953x_init(void)
{
return i2c_add_driver(&pca953x_driver);
}
module_init(pca953x_init);
在註冊i2c_driver的過程中，是將driver註冊到了i2c_bus_type的總線上。此匯流排的匹配規則是：
static const struct i2c_device_id *i2c_match_id(const struct i2c_device_id *id,
const struct i2c_client *client)
{
while (id->name[0]) {
if (strcmp(client->name, id->name) == 0)
return id;
id++;
}
return NULL;
}
可以看出是利用i2c_client的名稱和id_table中的名稱做匹配的。本驅動中的id_table為
static const struct i2c_device_id pca953x_id[] = {
{ "pca9534", 8, },
{ "pca9535", 16, },
{ "pca9536", 4, },
{ "pca9537", 4, },
{ "pca9538", 8, },
{ "pca9539", 16, },
{ "pca9554", 8, },
{ "pca9555", 16, },
{ "pca9557", 8, },
{ "max7310", 8, },
{ }
};
看到現在我們應該會有這樣的疑問，在Adapter模式中，i2c_client是我們自己構造出來的，而現在的i2c_client是從哪來的呢？看看下面的解釋
● 註冊i2c_board_info
對於Probe模式，通常在平臺程式碼中要完成i2c_board_info的註冊。方法如下：
/arch/arm/mach-xxxxx/mach-xxxxx.c
static struct i2c_board_info __initdata test_i2c_devices[] = {
{
I2C_BOARD_INFO("pca9555", 0x27),//pca9555為晶片名稱，0x27為晶片地址
.platform_data = &pca9555_data,
}, {
I2C_BOARD_INFO("mt9v022", 0x48),
.platform_data = &iclink[0], /* With extender */
}, {
I2C_BOARD_INFO("mt9m001", 0x5d),
.platform_data = &iclink[0], /* With extender */
},
};
i2c_register_board_info(0, test_i2c_devices,ARRAY_SIZE(test_i2c_devices)); //註冊
i2c_client就是在註冊過程中構建的。但有一點需要注意的是i2c_register_board_info並沒有EXPORT_SYMBOL給模組使用。
● 字元驅動註冊
在Probe方式下，新增字元驅動的位置在pca953x_probe中。
static int __devinit pca953x_probe(struct i2c_client *client,const struct i2c_device_id *id)
{
……
/****字元裝置驅動註冊位置****/
……
return 0;
}
● 登出i2c_driver
static void __exit pca953x_exit(void)
{
i2c_del_driver(&pca953x_driver);
}
module_exit(pca953x_exit);
● 登出字元裝置驅動
在Probe方式下，登出字元驅動的位置在pca953x_remove中。
static int __devinit pca953x_remove (struct i2c_client *client)
{
……
/****字元裝置驅動登出的位置****/
……
return 0;
}
● I2C裝置的資料互動方法(即：呼叫介面卡操作裝置的方法)和Adapter方式下相同。