学习目标:分析linux内核源码下的i2c总线驱动 drivers/i2c/busses/i2c-s3c2410.c 和 driver/i2c/chips/eeprom.c 设备驱动;
一、i2c驱动框架
在drivers/i2c/目录下查看文件结构可看到:
其中,
1)Busses: I2C总线驱动相关的文件。例如i2c-s3c2410.c.
2)Chips: I2C设备驱动相关文件。例如:eeprom.c、m41t00.c.
3)Algos:i2c通信相关,使能中断、启动传输、i2c寄存器操作等。
4)i2c-core.c:实现了I2C核心的功能,例如:I2C总线的初始化、注册和适配器添加和注销等相关工作以及/proc/bus/i2c*接口。
5)i2c-dev.c:提供了通用的read、 write和ioctl等接口,实现了I2C适配器设备文件的功能。
二、源码分析
简单的结构图:
第一部分: i2c总线驱动程序 drivers/i2c/busses/i2c-s3c2410.c
1 static struct platform_driver s3c2440_i2c_driver = { 2 .probe = s3c24xx_i2c_probe, 3 .remove = s3c24xx_i2c_remove, 4 .resume = s3c24xx_i2c_resume, 5 .driver = { 6 .owner = THIS_MODULE, 7 .name = "s3c2440-i2c", 8 }, 9 }; 10 11 static int __init i2c_adap_s3c_init(void) 12 { 13 int ret; 15 ret = platform_driver_register(&s3c2410_i2c_driver);//注册平台platform_driver 16 if (ret == 0) { 17 ret = platform_driver_register(&s3c2440_i2c_driver); 18 if (ret) 19 platform_driver_unregister(&s3c2410_i2c_driver); 20 } 22 return ret; 23 }
进入probe函数:
可以看到:
(1)*设置i2c_adapter适配器结构体,i2c_adapter适配器指向s3c24xx_i2c;
i2c->adap.algo_data = i2c;
i2c->adap.dev.parent = &pdev->dev;
其中,s3c24xx_i2c结构体为:
这里.master_xfer = s3c24xx_i2c_xfe函数:与i2c通信相关,使能中断、启动传输、i2c寄存器操作等功能。==》发送i2c信号函数。
(2)i2c_add_adapter(&i2c->adap);注册adapter适配器。
static int i2c_register_adapter(struct i2c_adapter *adap)
{ .......
list_add_tail(&adap->list, &adapters);//添加adap到链表中
/* let legacy drivers scan this bus for matching devices */ list_for_each(item,&drivers) { driver = list_entry(item, struct i2c_driver, list); if (driver->attach_adapter) /* We ignore the return code; if it fails, too bad */ driver->attach_adapter(adap); }
}
1)首先将adapter放入i2c_bus_type的adapter链表中
2)然后将所有的i2c设备调出来,执行i2c_driver设备的attach_adapter函数进行匹配;
第二部分:i2c设备驱动,以driver/i2c/chips/eeprom.c 设备驱动为例
利用i2c_add_driver分配eeprom_driver结构体:
进入i2c_add_driver函数,可看到调用的int i2c_register_driver函数:
1 int i2c_register_driver(struct module *owner, struct i2c_driver *driver) 2 { ..................... 3 list_add_tail(&driver->list,&drivers); 4 pr_debug("i2c-core: driver [%s] registered\n", driver->driver.name); 5 /* legacy drivers scan i2c busses directly */ 6 if (driver->attach_adapter) { 7 struct i2c_adapter *adapter; 8 list_for_each_entry(adapter, &adapters, list) { 9 driver->attach_adapter(adapter); 10 }
1)首先添加driver到driver链表中
2)然后取出adapters链表中所有的i2c_adapter, 然后调用了i2c_driver->attach_adapter()函数,进行匹配。
接下来会进入eeprom_driver结构体的eeprom_attach_adapter函数:
其中,第1个参数就是i2c_adapter适配器, 参数addr_data存放了I2C设备地址的信息, 调用i2c_probe_address 发出S信号,发出设备地址(来自addr_data),最终会调用到adap->algo->master_xfer函数发信号,如果如果收到ACK信号,就调用eeprom_detect()回调函数来注册i2c_client结构体,该结构体对应真实的物理从设备。
函数的调用顺序为:
i2c_probe(adapter, &addr_data, eeprom_detect);
-->i2c_probe_address // 发出S信号,发出设备地址(来自addr_data)
-->i2c_smbus_xfer
--> i2c_smbus_xfer_emulated
--> i2c_transfer
-->adap->algo->master_xfer(adap,msgs,num);// s3c24xx_i2c_xfer
其中,master_xfer(adap,msgs,num);的参数*adap表示通过哪个适配器传输出去,msgs表示I2C消息,num表示msgs的数目。
总而言之,根据以上分析,i2c_driver ->attach_adapter(adapter)函数里主要执行以下几步:
1) 调用 i2c_probe(adap, addr_data 设备地址结构体, 回调函数);
2) 将要发的设备地址结构体打包成i2c_msg,
3) 然后执行i2c_transfer()来调用i2c_adapter->algo->master_xfer()将i2c_msg发出去
4) 若收到ACK回应,便进入回调函数,注册i2c_client从设备,使该设备与适配器联系在一起。
第三部分:通过回调函数eeprom_detect注册和设置i2c_client从设备(即结构体),使用i2c_transfer()来实现与设备进行后续的传输数据了。