Linux I2C驱动（1）

1.Linux的I2C分3个组成部分：

①i2c核心：提供I2C总线驱动和设备驱动的注册、注销方法，I2C通信方法，上层的与具体适配器无关的代码以及探测设备、检测设备地址的层代码。

②i2c总线驱动：是对CPU内部I2C控制器的驱动实现，包含I2C适配器数据结构，i2c_adapter,i2c_algorithm和控制I2C适配器产生通信信号的函数，可以设置I2C适配器的开始位、停止位，产生ACK等。

③i2c设备驱动：对I2C设备器件的驱动，包含数据结构i2c_driver和i2c_client,我们需要根据具体的设备实现其中的成员函数(实际驱动开发需要做的)。

2.I2C驱动代码

Linux2.6中所有i2c设备都在sysfs中显示，存于/sys/bus/i2c目录，以适配器地址和芯片地址的形式列出，tree /sys/bus/i2c/
在内核源码树下,drivers/i2c/目录下，有如下文件：

i2c-core.c--实现i2c核心功能以及/proc/bus/i2c*接口

i2c-dev.c--实现适配器功能，每个i2c适配器都被分配一个设备，通过适配器访问设备时主设备号都为89，此设备号0-255.

i2c-dev.c并没有针对特定的设备而设计，只是提供通用的read(),write(),ioctl()等接口，应用层可借用这些接口访问挂接在适配器上的i2c设备的存储空间和寄存器，并控制i2c设备的工作方式。

chips文件夹---包含特定的i2c芯片驱动

Busses文件夹----包含I2C总线驱动，比如2410的i2c-s3c2410.c

Algos文件夹--实现一些i2c总线适配器的algorithm.

3.I2C驱动中重要的数据结构:i2c_adapter、i2c_algorithm、i2c_client、i2c_driver,其关系是

①i2c_adapter与i2c_algorithm

i2c_adapter对应于物理上的一个适配器，i2c_algorithm对应一套通信方法。一个适配器需要i2c_algorithm提供的通信函数来控制适配器上产生特定的访问周期，缺少i2c_algorithm，i2c_adapter啥也做不了，i2c_algorithm中包含一个指向i2c_adapter的指针。

i2c_algorithm中的关键函数是master_xfer，用于产生i2c访问周期需要的信号，以i2c_msg为单位.

②i2c_driver和i2c_client

i2c_driver对应一套驱动方法，纯粹用于辅助作用的数据结构，不对应任何物理实体，i2c_client对应于真实的物理设备（外设），每个i2c设备都用一个i2c_client描述，一般被包含在具体字符设备的私有信息结构体中。

i2c_driver和i2c_client发生关联的时刻是i2c_driver的attach_adapter()函数被运行时。attach_adapter会探测物理设备，当确定一个client存在时，把该client的数据结构的adapter指针指向对应的i2c_adapter，driver指针指向该i2c_driver，并会调用i2c_adapter的client_register（）函数，相反过程发生在i2c_driver的detach_client函数被调用时。

③i2c_adpater与i2c_client

i2c_adpater与i2c_client的关系与i2c硬件体系中的适配器与设备的关系一致，即i2c_client依赖于i2c_adpater，一个适配器上可连接多个I2C设备，所以i2c_adpater中包括依赖于它的i2c_client的链表。

4.I2C接口函数

Linux I2C核心(drivers/i2c/i2c-core.c)提供了一组不依赖于硬件平台的

①增加/删除i2c_adapter

int i2c_add_adapter(struct i2c_adapter *adap);
int i2c_del_adapter(struct i2c_adapter *adap);

②增加/删除i2c_driver

int i2c_register_driver(struct module *owner, struct i2c_driver *driver)
static inline int i2c_add_driver(struct i2c_driver *driver)
int i2c_del_driver(struct i2c_driver *driver)

③i2c_client依附/脱离

int i2c_attach_client(struct i2c_client *client)
int i2c_detach_client(struct i2c_client *client)

在i2c_attach_client函数里，当一个具体的client被侦测到并被关联的时候，设备和syffs文件将被注册，相反的在client被取消关联时，sysfs文件和设备也被注销

④i2c传输、发送和接收

int i2c_transfer(struct i2c_adapter * adap, struct i2c_msg *msgs, int num)
int i2c_master_send(struct i2c_client *client,const char *buf ,int count)
int i2c_master_recv(struct i2c_client *client, char *buf ,int count)

i2c_transfer函数用于进行I2C适配器和I2C设备之间的一组消息交互，i2c_transfer本身不具备驱动适配器物理硬件完成消息交互的能力，他调用i2c_adapter对于的i2c_algorithm，并使用i2c_algorithm的master_xfer()函数真正驱动硬件流程。

⑤i2c控制命令分配

int i2c_control(struct i2c_client *client,unsigned int cmd, unsigned long arg)
void i2c_clients_command(struct i2c_adapter *adap, unsigned int cmd, void *arg)

将发给I2C适配器设备文件ioctl的命令分配给对应适配器的algorithm的algo_control()函数活i2c_driver()的command()函数