new style I2C设备驱动…

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最近看了韦东山驱动视频的i2c部分，总结出相关知识，分享给大家  .在内核中有两种方式的i2c设备驱动的编写方法，一种legacy方式，一种是newstyle方式。韦东山视频和宋宝华书籍里讲解的都是legacy方式，但是在新版本内核中，legacy方式的i2c设备驱动已经编译不过去了，因为几个主要的内核函数都已经不存在了，即内核不再支持legacy方式的i2c设备驱动。下面讲解下newstyle方式的i2c设备驱动。

<一>定义并填充i2c_driver:

1. static const struct  i2c_device_id  at24c08b_id[] = { 
2.     {"at24c08b",0 },         //该i2c_driver所支持的i2c_client
3.     {} 
4. }; 
5. MODULE_DEVICE_TABLE(i2c,at24c08b_id); 
6. static struct i2c_driver at24c08b_driver ={ 
7.     .driver={ 
8.         .name="at24c08b", 
9.       .owner = THIS_MODULE, 
10.     },
11.     .probe=at24c08b_probe, 
12.         .remove=__devexit_p(at24c08b_remove), 
13.         .id_table= at24c08b_id, 
14. };

<二>模块初始化函数

1. staticint __init at24c08b_init(void) 
2. {  
3.     returni2c_add_driver(&at24c08b_driver); 
4. }

分析i2c_add_driver():

1.     i2c_register_driver()
2.         driver->driver.bus=&i2c_bus_type;      //设置i2c_driver的总线类型
3.         driver_register()      //这个函数结束后就会调用probe()函数                             
4.         i2c_for_each_dev(driver,__process_new_driver);    //对每一个存在的i2c_adapter,调用__process_new_driver()函数                              
5.             i2c_do_add_adapter()
6.                 i2c_detect(adap,driver);    //检测i2c_check_functionality
7.                  //我们的i2c_driver 没设置 address_list和detect()函数，所以到这里就返回了。
8.                     address_list=driver->address_list;
9.                     if(!driver->detect|| !address_list)
10.                         return0;

分析driver_register()：

1.     driver_find()         //i2c_driver是否已经被注册
2.     bus_add_driver()  //将i2c_driver挂接到i2c总线i2c_bus_type上
3.         driver_attach()
4.           //对i2c总线上的每一个i2c设备i2c_client都会调用__driver_attach，这里的dev即i2c_client，drv即i2c_driver
5.             bus_for_each_dev(drv->bus,NULL,drv, __driver_attach);
6.                 driver_match_device(drv,dev)     
7.                     //调用i2c总线i2c_bus_type的match函数i2c_device_match
8.                     return drv->bus->match ?drv->bus->match(dev, drv) : 1;
9.                         i2c_device_match(dev,drv)    //通过 dev，找到i2c_client
10.                        //若i2c_client的名字和i2c_device_id的中名字相同，则匹配成功，才会调用后面的probe()
11.                             i2c_match_id(driver->id_table,client)
12.          driver_probe_device()
13.                     really_probe()
14.                         //调用i2c总线i2c_bus_type的probe函数
15.                         dev->bus->probe(dev);
16.                             i2c_device_probe()
17.                            //调用到i2c_driver的probe()函数
18.                                 driver->probe(client,i2c_match_id(driver->id_table,client))     

i2c总线i2c_bus_type的定义如下：

1. struct   bus_type i2c_bus_type = {
2.     .name        ="i2c",
3.     .match        =i2c_device_match,
4.     .probe        =i2c_device_probe,
5.     .remove        =i2c_device_remove,
6.     .shutdown    =i2c_device_shutdown,
7.     ...
8. };

<三>注册i2c设备相关信息
对于newstyle方式，需要通过i2c_register_board_info()函数注册i2c_board_info，向内核提供i2c设备的相关信息。
在arch/arm/mach-s3c2440/mach-mini2440.c添加如下代码：

（在mach-smdkc110.c中的smdkc110_machine_init中调用i2c_board_info）

1. static struct  i2c_board_info i2c_devices[]  __initdata ={ 
2.     {I2C_BOARD_INFO("at24c08b",0x50), },   //0x50是at24c08b的设备地址 
3. };
4. staticvoid __init mini2440_machine_init(void)
5. {
6.     …
7.     i2c_register_board_info(0,i2c_devices,ARRAY_SIZE(i2c_devices));
8. }

分析i2c_register_board_info()： (i2c_board_info注册过程 i2c-boardinfo.c)

1.     struct i2c_devinfo    *devinfo;    //定义一个i2c_devinfo
2.         devinfo->board_info=*info;     //保存i2c_board_info
3.             //将i2c_devinfo挂在链表__i2c_board_list上 ，存储所有i2c_board_info的全局链表
4.             list_add_tail(&devinfo->list,&__i2c_board_list);

搜索__i2c_board_list可知：

1. i2c_add_numbered_adapter()     //i2c-s3c2410.c中调用该函数（s3c24xx_i2c_probe）来注册一个i2c_adapter      i2c-core.c
2.     i2c_add_adapter()
3.         i2c_register_adapter()
4.             i2c_scan_static_board_info()
5.                 list_for_each_entry(devinfo,&__i2c_board_list,list) 
6.                 //利用i2c_adapter和i2c_board_info构造i2c_client
7.                     if(devinfo->busnum== adapter->nr
8.                     &&!i2c_new_device(adapter,&devinfo->board_info))
9.                         structi2c_client*client;
10.                         client->adapter=adap;   //设置i2c_client 的adapter
11.                         client->addr=info->addr; //设置设备地址
12.                         …//继续设置i2c_client
13.                         device_register()  //将i2c设备i2c_client挂接到i2c总线上

分析device_register()：

1.     device_add()
2.         bus_add_device()
3.           //将设备挂接在总线上，对于i2c而言，即把i2c_client挂接到i2c_bus_type
4.             klist_add_tail(&dev->p->knode_bus,&bus->p->klist_devices);  

ps:上述这一套分析适用于所有符合总线设备驱动模型的驱动,如usb总线，平台总线，pci总线，i2c总线等


<四>i2c_driver 的probe()函数
正常的注册字符设备即可，即：
(1)分配设备号: alloc_chrdev_region()
(2)构造file_operations
(3)分配设置注册cdev：cdev_init(&cdev,&file_operations);cdev_add()


<五>file_operations的read()和write()函数            
(1)read:

1. {
2. /* 检查该i2c_adapter是否支持读字节的功能 */
3. i2c_check_functionality(I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE_DATA)
4. i2c_smbus_read_byte_data()   //从eeprom读一个字节的数据
5. copy_to_user()                     //拷贝至用户空间
6. }

不是所有的I2C或者SMBus适配器实现了I2C规范上的所有功能，因此当访问I2C适配器时，
并不能完全假定适配器提供了你所需的功能。需要有一种检测适配器是否提供
了所需功能的方法。
对于不断更新的I2C适配器功能常量列表，参考
I2C_FUNC_I2C                                 无格式i2c-level命令
I2C_FUNC_10BIT_ADDR                    处理10-bit地址的扩展
I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE         处理SMBusread_byte命令
I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_BYTE        处理SMBus write_byte命令
I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE_DATA    处理SMBusread_byte_data命令
I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_BYTE_DATA   处理SMBuswrite_byte_data命令
I2C_FUNC_SMBUS_READ_WORD_DATA   处理SMBusread_word_data命令
I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_WORD_DATA  处理SMBuswrite_word_data命令
...


分析i2c_smbus_read_byte_data(I2C_SMBUS_BYTE_DATA)：

1. i2c_smbus_xfer(I2C_SMBUS_BYTE_DATA)
2.       i2c_smbus_xfer_emulated(I2C_SMBUS_BYTE_DATA)
3.              msg[1].len = 1;
4.              ...//设置读数据时的i2c_msg
5.              i2c_transfer()
6.              //最终调用到i2c-s3c2410.c中设置的i2c_adapter    //的master_xfer()函数
7.                    adap->algo->master_xfer()

(2)write:

1. {
2. i2c_check_functionality()
3. copy_from_user(); //获得用户空间的数据
4. i2c_smbus_write_byte_data()//写数据到eeprom
5. }

分析i2c_smbus_write_byte_data(I2C_SMBUS_BYTE_DATA)：

1. i2c_smbus_xfer(I2C_SMBUS_BYTE_DATA)
2. i2c_smbus_xfer_emulated(I2C_SMBUS_BYTE_DATA)
3.         msg[1].len = 2;
4.         ...//设置写数据时的i2c_msg
5.         i2c_transfer()
6.               //最终调用到i2c-s3c2410.c中设置的i2c_adapter    //的master_xfer()函数
7.              adap->algo->master_xfer()

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