i2c_add_driver:i2c驱动注册流程分析

参考文章：Linux设备驱动子系统 - I2C
http://blog.csdn.net/pillarbuaa/article/details/7680372#t0
本篇以以声卡驱动cx2070x为例，从而对整个i2c设备和驱动的加载过程进行分析
i2c包括主设备(i2c控制器)和从设备(具体的i2c设备)，在进行驱动注册时，首先是主设备驱动的注册，然后是从设备驱动的注册

1.首先以i2c主设备为例对platform_driver_register()与platform_device_register()进行分析

驱动与设备的两种绑定方式：
1.在设备进行注册时进行绑定
2.在驱动进行注册时进行绑定
platform driver机制和传统的device driver机制相比，一个十分明显的有时就是platform driver机制将设备本身的资源注册进内核，由内核同一管理，在驱动中使用这些资源时，通过platform device
提供的标准接口进行申请并使用。
platform是一个虚拟的地址总线，它主要用于描述SOC的片上资源，比如下图的LCD控制、UART控制器、Camaro控制器、GPIO控制器和I2C控制器都属于SOC的片上资源，这些设备都要通过platform_driver_register()与platform_device_register()来进行注册，而其他的外围设备如LCD、Ksys、加速传感器、Touch Screen都使用device_register和driver_register来进行注册

1.板级初始化时会对所有的i2c从设备进行注册

(1)用来描述i2c设备的数据结构: struct i2c_board_info,这里的i2c从设备就是cx20709

include\linux\fsl_devices.h

struct i2c_board_info {    char        type[I2C_NAME_SIZE];    unsigned short  addr; /* stored in i2c_client.addr */    void        *platform_data; /* stored in i2c_client.dev.platform_data */    struct dev_archdata *archdata;    struct device_node *of_node;    int     irq; /* stored in i2c_client.irq */};

根据具体的i2c从设备信息来填充struct i2c_board_info数据结构，着重关注void * platform_data，指向具体的i2c从设备的私有数据，不同平台的会把设备的私有数据保存在自定义的结构体中，不同平台定义的结构体不同，因此这里使用void *指针来接受设备的私有数据。
arch\arm\mach-mx6\board-mx6q_sabresd.c

static struct i2c_board_info mxc_i2c2_board_info[] __initdata = {    {        .type = "cx20709"，        .addr = 0x14，        /* i2c从设备的私有信息，根据具体平台来进行初始化，主要包括硬件用到的gpio和初始值以及时钟设置等函数 */        .platform_data = (void*)&cx20709_plt_data,    }}/* 板级信息初始化函数 */static void __init mx6_sabresd_board_init(void){    i2c_register_board_info(2, mxc_i2c2_board_info,            ARRAY_SIZE(mxc_i2c2_board_info));}

busnum表示i2c总线数，i2c总线可以不只有一条，可以有多条.

(2) 对i2c从设备信息进行一次封装保存在结构体 struct i2c_devinfo 中

drivers\i2c\i2c-core.h

struct i2c_devinfo {    struct list_head    list;    int         busnum;    struct i2c_board_info   board_info;//上面初始化的i2c从设备};

drivers\i2c\i2c-boardinfo.c

int __initi2c_register_board_info(int busnum,    struct i2c_board_info const *info, unsigned len){    int status;    for (status = 0; len; len--, info++) {        struct i2c_devinfo  *devinfo;        devinfo = kzalloc(sizeof(*devinfo), GFP_KERNEL);        devinfo->busnum = busnum;        devinfo->board_info = *info;        /* 添加到双向链表中 */        list_add_tail(&devinfo->list, &__i2c_board_list);    }

这样，所有i2c从设备链到了全局变量__i2c_board_list中，等待i2c主设备驱动来加载

i2c主设备驱动被加载时，会把从设备的驱动加载进来，这里以imx的i2c主设备驱动的加载函数为例进行分析
drivers\i2c\busses\i2c-imx.c

static int __init i2c_imx_probe(struct platform_device *pdev){    /* 首先会进行一系列对i2c主设备的初始化，这里我们不关心这些，直接到加载i2c从设备驱动的地方 */    /* Add I2C adapter */    ret = i2c_add_numbered_adapter(&i2c_imx->adapter);}

这里有一个重要的数据结构 struct i2c_adapter，该结构体用于描述 i2c主设备，该驱动主要由两大功能
- 提供该i2c主设备与从设备间完成数据通信的能力
- 完成该i2c_adapter和所有已知的i2c_client的注册

struct i2c_adapter {    struct module *owner;    unsigned int class;       /* classes to allow probing for */    /* alog：i2c主设备传输数据的一种算法，或者说是在i2c总线上完成主从设备间数据通信的一种能力。 */    const struct i2c_algorithm *algo; /* the algorithm to access the bus */    void *algo_data;    /* data fields that are valid for all devices   */    struct rt_mutex bus_lock;    int timeout;            /* in jiffies */    int retries;    struct device dev;      /* the adapter device */    int nr;    char name[48];    struct completion dev_released;    struct mutex userspace_clients_lock;    struct list_head userspace_clients;};

继续向下分析，

int i2c_add_numbered_adapter(struct i2c_adapter *adap){    /* 注册i2c主设备 */    status = i2c_register_adapter(adap);}

2.使用module_initl来加载驱动函数

module_init(cx20709_modinit);

2.驱动初始化函数

static int __init cx20709_modinit(void){    int ret;    ret = i2c_add_driver(&cx20709_i2c_driver);    if (ret != 0) {        printk(KERN_ERR "Failed to register CX20709 I2C driver: %d\n",               ret);    }    return 0;}

其中全局变量cx20709_i2c_driver中包含驱动的加载与卸载函数，具体内容如下：

static struct i2c_driver cx20709_i2c_driver = {    .driver = {        .name = CX20709_I2C_DRIVER_NAME,        .owner = THIS_MODULE,    },    .probe =    cx20709_i2c_probe,//探测函数    .remove =   __devexit_p(cx20709_i2c_remove),//卸载函数    .id_table = cx20709_i2c_id,};

3. i2c_add_driver分析

static inline int i2c_add_driver(struct i2c_driver *driver){    return i2c_register_driver(THIS_MODULE, driver);}

只有一句话，最喜欢这样的函数了

4. i2c_register_driver：省略了不必要的函数

int i2c_register_driver(struct module *owner, struct i2c_driver *driver){     int res;    driver->driver.owner = owner;    driver->driver.bus = &i2c_bus_type;    res = driver_register(&driver->driver);      INIT_LIST_HEAD(&driver->clients);    /* Walk the adapters that are already present */    i2c_for_each_dev(driver, __process_new_driver);    return 0;

INIT_LIST_HEAD(&driver->clients);函数实现如下

 static inline void INIT_LIST_HEAD(struct list_head *list){    list->next = list;    list->prev = list;}

5. driver_register，一个非常重要的驱动注册函数