davinci平台的I2C驱动（非GPIO口模拟i2c）学习

davinci平台的I2C驱动（非GPIO口模拟i2c）

一、概述
前边介绍过将普通GPIO口模拟成I2C，本文介绍davinci平台的硬件I2C驱动。Linux的I2C体系结构分为3个组成部分：
1.I2C核心
I2C 核心提供了I2C总线驱动和设备驱动的注册、注销方法，I2C通信方法（即“algorithm”）上层的、与具体适配器无关的代码以及探测设备、检测设备地址的上层代码等。
2.I2C总线驱动
I2C总线驱动是对I2C硬件体系结构中适配器端的实现，适配器可由CPU控制，甚至直接集成在CPU内部。
I2C总线驱动主要包含了I2C适配器数据结构i2c_adapter、I2C适配器的algorithm数据结构i2c_algorithm和控制I2C适配器产生通信信号的函数。
经由I2C总线驱动的代码，我们可以控制I2C适配器以主控方式产生开始位、停止位、读写周期，以及以从设备方式被读写、产生ACK等。
3.I2C设备驱动
I2C设备驱动是对I2C硬件体系结构中设备端的实现，设备一般挂接在受CPU控制的I2C适配器上，通过I2C适配器与CPU交换数据。
I2C设备驱动主要包含了数据结构i2c_driver和i2c_client，我们需要根据具体设备实现其中的成员函数。
4.I2C驱动框架：
I2C驱动实在platform机制上实现的，因为linux内核存在I2c的总线i2c_bus_type，为什么还要注册在platform的虚拟总线上？这是因为使用platform 总线在驱动中大体有以下几个好处：
a) 使得设备被挂接在一个总线上，使配套的sysfs节点、设备电源管理都成为可能。
b) 隔离了BSP 和驱动。BSP 中定义platform 设备和设备使用的资源（可以使用platform_data的形式来包括platform 设备的设备），设备的具体配置信息。而在驱动中，只需要通过通用API 去获取资源和数据，做到了板相关代码和驱动代码的分离，使得驱动具有更好的可扩展性和跨平台性。
但是真正达i2c设备和驱动还是要注册在i2c_bus_type总线上。
所以i2c驱动框架如下：
(1).向内核注册i2c_bus_type总线。
(2).定义i2c的板级资源到platform_device结构中的resource字段，注册i2c的platform_device结构。
(3).注册i2c的platform_driver结构。注册时会调用platform_driver中的probe函数，即davinci_i2c_probe()函数。
(4).在davinci_i2c_probe()函数中，进行i2c内存资源的申请、中断申请、寄存器初始化、时钟设置等等（platform机制的优势），添加到davinci_i2c_dev结构（这个结构封装davinci平台cpu的i2c模块的所有资源，包括adapter，对底层硬件的操作也是通过此结构）。并注册davinci_i2c_dev结构中的adapter设备到i2c_bus_type总线上。（下面会注册该设备的驱动）
(5).接下来调用i2c_dev_init()函数中，注册adapter字符设备，创建与设备节点相关的sysfs文件系统文件和目录（为udev创建设备节点有关），注册adapter设备的驱动到i2c_bus_type总线上。驱动注册时，会扫描i2c_bus_type总线上的设备，将之前注册的adapter设备依附到此driver上。此时会将adapter设备与i2c_dev相关联起来，同时将此i2c_dev结构挂接到全局链表i2c_dev_list中，为用户空间使用时，打开设备方便找到该i2c_dev，再找到对应的adapter结构，再找到对应的davinci_i2c_dev结构，就可以对硬件进行操作了。
6.其中davinci_i2c_dev结构、i2c_dev结构和i2c_adapter结构的联系
adapter设备注册时，davinci_i2c_dev结构中的i2c_adapter结构的字段adapter指向前边注册的adapter。（davinci_i2c_dev.adapter->adapter）
adapter驱动注册时，i2c_dev结构中的i2c_adapter结构的字段adapter也指向前边注册的adapter。（i2c_dev.adapter->adapter）
i2c_dev结构用于上层使用，davinci_i2c_dev结构用于底层硬件操作使用，而两者共同指向的adapter结构将两者联系起来。当用户打i2c设备时，会首先找到i2c_dev结构，通过adapter字段找到底层的davinci_i2c_dev结构，进而就可以进行底层硬件寄存器的操作了。
驱动框架如下图：

二、下面介绍i2c各核心数据结构的定义和它们之间的连接关系。
1. 一个i2c适配器由i2c_adapter数据结构描述
/*
i2c adapter是软件上抽象出来的i2c总线控制器接口,i2c总线适配器（adapter）就是一条 i2c总线的控制器，i2c_adapter对应于物理上的一个适配器
物理上一条i2c总线可以挂接多个硬件设备(slave)，一个CPU可以挂接多条i2c总线(想象一下PCI总线),i2c总线控制器就是CPU访问I2C总线的硬件接口，也就是你说的那几个寄存器 .

简单点了， 你的开发板上有几个I2C接口，就有几个adapter , 也就是有几条I2C bus ， I2C CLIENT 对应的就是你的外围I2C 设备，有几个就有几个CLIENT , 把这些设备插入开发板， 对应其中的一条BUS, 那么相应的就对应了其中的一个ADAPTER , 接下来的就是 CLIENT 与 ADAPTER 勾搭成对了， 后面就是做该做的事了.
*/
struct i2c_adapter {
    struct module *owner;/*所属模块*/
    unsigned int id; /*algorithm的类型，定义于i2c-id.h，以I2C_ALGO_开始*/
    unsigned int class;
    struct i2c_algorithm *algo;/*总线通信方法结构体指针，一个i2c适配器上的i2c总线通信方法由其驱动程序提供的i2c_algorithm数据结构描述，由algo指针指向 */
    void *algo_data; /* algorithm数据 */
    int (*client_register)(struct i2c_client *); /*client注册时调用*/
    int (*client_unregister)(struct i2c_client *); /*client注销时调用*/
    struct semaphore bus_lock; /*控制并发访问的自旋锁*/
    struct semaphore clist_lock;
    int timeout;
    int retries; /*重试次数*/
    struct device dev; /* 适配器设备 */
    struct class_device class_dev; /* 类设备 */
    int nr;
    struct list_head clients; /* client链表头,总线上每个设备的 i2c_client数据结构挂载在这里*/
    struct list_head list;
    char name[I2C_NAME_SIZE]; /*适配器名称*/
    struct completion dev_released; /*用于同步*/
    struct completion class_dev_released;
};

2.具体i2c适配器的通信方法由i2c_algorithm数据结构进行描述：
struct i2c_algorithm {
    int (*master_xfer)(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs,int num);//I2C传输函数指针
    int (*smbus_xfer) (struct i2c_adapter *adap, u16 addr,unsigned short flags, char read_write,u8 command, int size, union i2c_smbus_data *data);//SMbus传输函数指针
    u32 (*functionality) (struct i2c_adapter *);//返回适配器支持的功能
};

3. 一个i2c设备的驱动程序由i2c_driver数据结构描述，i2c_driver代表I2C从设备驱动,定义于include/linux/i2c.h：
struct i2c_driver {
    unsigned int class;
    /* 这两个接口已经被probe和remove取代 */
    int (*attach_adapter)(struct i2c_adapter *);//attach_adapter回调函数在安装i2c设备驱动程序模块时、或者在安装i2c适配器驱动程序模块时被调用，
                                                                                            //用于检测、认领设备并为设备分配i2c_client数据结构。
    int (*detach_adapter)(struct i2c_adapter *);//detach_client方法在卸载适配器或设备驱动程序模块时被调用，用于从总线上注销设备、并释放i2c_client及相应的私有数据结构。
    int (*probe)(struct i2c_client *, const struct i2c_device_id *);
    int (*remove)(struct i2c_client *);
    void (*shutdown)(struct i2c_client *);
    int (*suspend)(struct i2c_client *, pm_message_t mesg);
    int (*resume)(struct i2c_client *);
    void (*alert)(struct i2c_client *, unsigned int data);
    int (*command)(struct i2c_client *client, unsigned int cmd, void *arg);
    struct device_driver driver;/*设备驱动结构体*/
    const struct i2c_device_id *id_table;//该驱动所支持的设备ID表
    int (*detect)(struct i2c_client *, struct i2c_board_info *);
    const unsigned short *address_list;
    struct list_head clients;
};

4.一个i2c设备由i2c_client数据结构进行描述：
struct i2c_client {
    unsigned int flags; /* 标志 */
    /*需要说明的是，i2c设备的7位地址是就当前i2c总线而言的，是“相对地址”。不同的i2c总线上的设备可以使用相同的7位地址，
    但是它们所在的i2c总线不同。所以在系统中一个i2c设备的“绝对地址”由二元组（i2c适配器的ID和设备在该总线上的7位地址）表示。
    */
    unsigned short addr; /* 低7位为芯片地址 */
    struct i2c_adapter *adapter; /*依附的i2c_adapter*/
    struct i2c_driver *driver; /*依附的i2c_driver */
    int usage_count; /* 访问计数 */
    struct device dev; /* 设备结构体 */
    struct list_head list; /* 链表头 */
    char name[I2C_NAME_SIZE]; /* 设备名称 */
    struct completion released; /* 用于同步 */
};

5.下面分析一下i2c_driver、i2c_client、i2c_adapter和i2c_algorithm这4个数据结构的作用及其盘根错节的关系。
5.1 i2c_adapter与i2c_algorithm
i2c_adapter 对应于物理上的一个适配器，而i2c_algorithm对应一套通信方法。一个I2C适配器需要i2c_algorithm中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的i2c_adapter什么也做不了，因此i2c_adapter中包含其使用的 i2c_algorithm的指针。
i2c_algorithm中的关键函数master_xfer()用于产生I2C访问周期需要的信号，以i2c_msg（即I2C消息）为单位。
struct i2c_msg {//i2c_msg结构体:
    __u16 addr; /* 设备地址*/
    __u16 flags; /* 标志 */
    __u16 len; /* 消息长度*/
    __u8 *buf; /* 消息数据*/
};

5.2 i2c_driver与i2c_client
i2c_driver对应一套驱动方法，是纯粹的用于辅助作用的数据结构，它不对应于任何的物理实体。i2c_client对应于真实的物理设备，每个I2C设备都需要一个i2c_client来描述。i2c_client一般被包含在i2c字符设备的私有信息结构体中。同一类的i2c设备device对应一个驱动driver。driver与device的关系是一对多的关系。
i2c_driver 与i2c_client发生关联的时刻在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使用的i2c_client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。相反的过程发生在 i2c_driver 的detach_client()函数被调用的时候。

5.3 i2c_adpater与i2c_client
i2c_adpater 与i2c_client的关系与I2C硬件体系中适配器和设备的关系一致，即i2c_client依附于i2c_adpater。由于一个适配器上可以连 接多个I2C设备，所以一个i2c_adpater也可以被多个i2c_client依附，i2c_adpater中包括依附于它的i2c_client 的链表。

三、I2C驱动的实现工作
一方面，适配器驱动可能是Linux内核本身还不包含的。另一方面，挂接在适配器上的具体设备驱动可能也是Linux不存在的。即便上述设备驱动都存在于Linux内核中，其基于的平台也可能与我们的电路板不一样。因此，工程师要实现的主要工作将包括：
6.1 提供I2C适配器的硬件驱动，探测、初始化I2C适配器（如申请I2C的I/O地址和中断号）、驱动CPU控制的I2C适配器从硬件上产生各种信号以及处理I2C中断等。
6.2 提供I2C适配器的algorithm，用具体适配器的xxx_xfer()函数填充i2c_algorithm的master_xfer指针，并把i2c_algorithm指针赋值给i2c_adapter的algo指针。
6.3 实现I2C设备驱动与i2c_driver接口，用具体设备yyy的yyy_attach_adapter()函数指针、 yyy_detach_client()函数指针和yyy_command()函数指针的赋值给i2c_driver的attach_adapter、 detach_adapter和detach_client指针。
6.4 实现I2C设备驱动的文件操作接口，即实现具体设备yyy的yyy_read()、yyy_write()和yyy_ioctl()函数等。

四、核心层提供的接口函数
1、增加/删除I2C适配器
int i2c_add_adapter(struct i2c_adapter *adapter)
int i2c_del_adapter(struct i2c_adapter *adap)
2、增加/删除I2C从设备驱动
int i2c_register_driver(struct module *owner, structi2c_driver *driver)
static inline int i2c_add_driver(struct i2c_driver *driver)
void i2c_del_driver(struct i2c_driver *driver)
//i2c_add_driver是对i2c_register_driver简单的封装
3、i2c传输，发送和接收
int i2c_transfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg*msgs, int num)
int i2c_master_send(const struct i2c_client *client, constchar *buf, int count)
int i2c_master_recv(const struct i2c_client *client, char*buf, int count)
//i2c_master_send和i2c_master_recv是i2c_transfer的封装
//3.1.0的内核中已经没有i2c_attach_client和i2c_detach_client接口
4、I2C总线通信方法
我们需要为特定的I2C适配器实现其通信方法，主要实现i2c_algorithm结构体中的两个函数：
struct i2c_algorithm {
         int(*master_xfer)(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num);
         u32(*functionality) (struct i2c_adapter *);
};
Functionality函数用于返回algorithm所支持的通信协议；
Master_xfer函数在I2C适配器上完成数据的传输；
//Master_xfer函数实现模板
static int i2c_adapter_xxx_xfer(structi2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num)
{
   ......
   for (i = 0; i < num; i++) {
       i2c_adapter_xxx_start(); /*产生起始位*/
       if (msgs[i]->flags & I2C_M_RD) { /*读取*/
           i2c_adapter_xxx_setaddr((msg->addr << 1) | 1); /*发送从设备地址*/
           i2c_adapter_xxx_wait_ack(); /*获得从设备的ACK*/
                    i2c_adapter_xxx_readbytes(msgs[i]->buf,msgs[i]->len); /*读取len长度的数据到buf中*/
       } else {
           i2c_adapter_xxx_setaddr(msg->addr << 1);
           i2c_adapter_xxx_wait_ack();
           i2c_adapter_xxx_writebytes(msgs[i]->buf, msgs[i]->len);
       }
    }
   i2c_adapter_xxx_stop(); /*产生停止位*/
}
我们来大致分析一下匹配的过程：
当调用i2c_add_driver函数向I2C总线(i2c-core.c文件中注册的”i2c”总线)增加一个i2c_driver时，会遍历总线中的所有i2c_client，
调用总线注册的match函数I2C适配器上是否有与i2c_driver匹配的i2c_client，如果匹配会调用I2C注册的probe函数，然后再调用i2c_driver定义的probe来进行关联和初始化工作。

五、i2c的初始化
i2c子系统的初始化函数的执行先后顺序,结合vmlinux.lds和Makefile，可确定i2c初始化函数的执行顺序如下：
1./dricer/i2c/i2c-core.c中的函数：i2c_init()---------->postcore_initcall级别

2./arch/arm/mach-davinci/board-da850-evm.c中的函数：da850_evm_init()---------->arch_initcall级别

3.driver/i2c/buses/i2c-davinci.c中的函数：davinci_i2c_init_driver()---------->subsys_initcall级别

4./driver/i2c/i2c-dev.c中的函数：i2c_dev_init()---------->module_init级别

1.i2c总线注册
static int __init i2c_init(void)
{
    int retval;
    //设备模型中，关心总线，设备，驱动这三个实体，总线将设备和驱动绑定，在系统每注册一个设备的时候，会寻找与之匹配的驱动。
    //相反，在系统每注册一个驱动的时候，寻找与之匹配的设备，匹配是由总线来完成的。 你还可以看一看链表的信息。它们都是关联的。
    retval = bus_register(&i2c_bus_type);//可以发现i2c_inti的函数主要功能就是注册i2c总线，并且在sysfs文件系统/bus目录下创建i2c目录，并在i2c目录下建立devices和drivers目录等
    if (retval)
        return retval;

    /*
    static struct i2c_driver dummy_driver = {
        .driver.name = "dummy",
        .probe = dummy_probe,
        .remove = dummy_remove,
        .id_table = dummy_id,
    };
    */
    retval = i2c_add_driver(&dummy_driver);//注册一个虚拟驱动
    if (retval)
        goto class_err;
    return 0;

class_err:
    bus_unregister(&i2c_bus_type);
    return retval;
}
/*
struct bus_type i2c_bus_type = {
    .name = "i2c",
    .match = i2c_device_match,
    .probe = i2c_device_probe,
    .remove = i2c_device_remove,
    .shutdown = i2c_device_shutdown,
    .pm = &i2c_device_pm_ops,
};
match方法的用来进行client device和client driver的配对。在向总线i2c_bus_type注册设备或者驱动时会调用此方法。
probe方法在完成设备和驱动的配对后调用执行，i2c_bus_type的probe方法是通过传递进来的drv找到包含此drv的i2c_driver驱动，然后再去调用i2c_driver的probe方法，此处就是at24_probe。
为什么要这样呢？因为driver_register后，注册的是i2_driver->drv，而drv中的probe未初始化，我们需要调用的是i2c-driver的probe方法。
*/

2.设置i2c的复用管脚配置，以及注册i2c的platform_device设备
调用完函数i2c_init后，系统将成功创建i2c总线。初始化完毕总线后还需要接着初始化i2c设备和i2c驱动(一般是先初始化device)，linux内核中的device初始化一般是通过platform device来初始化的，platform device的初始化在da850_evm_init().
static __init void da850_evm_init(void)
{
    int ret;
    char mask = 0;
    //在archarmmach-davinciincludemachcommon.h中定义davinci_soc_info结构。
    //而archarmmach-davincicommon.c中davinci_common_init（）对其初始化。
    //davinci_soc_info真正的定义在archarmmach-davincida850.c中，定义达芬奇架构的各类资源的地址等
    struct davinci_soc_info *soc_info = &davinci_soc_info;

    //......
    /* 寄存器端口配置为I2C
    MUX_CFG(DA850, I2C0_SDA,    4,    12,    15,    2,    false)
    MUX_CFG(DA850, I2C0_SCL,    4,    8,    15,    2,    false)
    ......
    const short da850_i2c0_pins[] __initdata = {
            DA850_I2C0_SDA, DA850_I2C0_SCL,//修改1
            -1
    };
    */
    ret = davinci_cfg_reg_list(da850_i2c0_pins);//i2c的复用管脚配置
    if (ret)
        pr_warning("da850_evm_init: i2c0 mux setup failed: %dn",ret);

    /*
    static struct resource i2c_davinci_resources[] = {
        {
                             .name = "i2c_davinci",
                .start = 0x01C22000,
                .end = 0x01C2205C,
                .flags = IORESOURCE_MEM,
        },
             {
                .start = 15,
                .end = 16,
                .flags = IORESOURCE_IRQ,
        },
    };

    static struct davinci_i2c_platform_data da850_davinci_i2c_pdata = {//wbl test 0514
        .bus_freq    = 20,
        .bus_delay    = 100,
    };

    static struct platform_device davinci_i2c_device = {//wbl test 0514
        .name        = "i2c_davinci",
        .num_resources = ARRAY_SIZE(i2c_davinci_resources),
     .resource = i2c_davinci_resources,
        .id        = 1,
        .dev        = {
            .platform_data    = &da850_davinci_i2c_pdata,
        },
    };
    */
    //注册i2c对应的platform设备，把它注册到总线platform_bus_type上,即在sys的platform目录下建立文件和目录，参见platform驱动
    platform_device_register(&davinci_i2c_device);

    //......
}

3.在完成platform_device的添加之后，i2c子系统将进行platform_driver的注册过程。platform_driver的注册通过调用初始化函数davinci_i2c_init_driver()函数来完成。
static struct platform_driver davinci_i2c_driver = {
    .probe        = davinci_i2c_probe,
    .remove        = davinci_i2c_remove,
    .driver        = {
        .name    = "i2c_davinci",
        .owner    = THIS_MODULE,
        .pm    = davinci_i2c_pm_ops,
    },
};

//i2c通信方法结构
static struct i2c_algorithm i2c_davinci_algo = {
    .master_xfer    = i2c_davinci_xfer,
    .functionality    = i2c_davinci_func,
};

//davinci平台封装的i2c设备结构
struct davinci_i2c_dev {
    struct device *dev;//内嵌device结构
    void __iomem *base;//寄存器起始地址
    struct completion cmd_complete;
    struct clk *clk;//时钟
    int cmd_err;
    u8 *buf;//读写数据的buf
    size_t buf_len;//读写数据长度
    int irq;//中断号
    int stop;
    u8 terminate;
    struct i2c_adapter adapter;//设备对应的adapter
#ifdef CONFIG_CPU_FREQ//是否支持cpu变频技术
    struct completion xfr_complete;
    struct notifier_block freq_transition;
#endif
    struct davinci_i2c_platform_data *pdata;
};

//注册驱动
static int __init davinci_i2c_init_driver(void)
{
    //platform_driver_register()同样也是进行其它的一些初始化后调用driver_register()将驱动注册到platform_bus_type总线上.
    return platform_driver_register(&davinci_i2c_driver);
}

//driver_register()函数会扫描platform_bus_type总线上的设备与驱动进行配对，配对成功就会调用i2c的probe函数
//因为之前的platform_device的name为i2c_davinci与platform_driver的name一致，故会match成功
static int davinci_i2c_probe(struct platform_device *pdev)
{
    struct davinci_i2c_dev *dev;
    struct i2c_adapter *adap;
    struct resource *mem, *irq, *ioarea;
    int r;

    //获得platform_device设备对应的寄存器内存资源
    mem = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
    if (!mem) {
        dev_err(&pdev->dev, "no mem resource?n");
        return -ENODEV;
    }
    //获得platform_device设备对应的中断资源
    irq = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);
    if (!irq) {
        dev_err(&pdev->dev, "no irq resource?n");
        return -ENODEV;
    }

    //申请寄存器的内存空间
    ioarea = request_mem_region(mem->start, resource_size(mem),pdev->name);
    if (!ioarea) {
        dev_err(&pdev->dev, "I2C region already claimedn");
        return -EBUSY;
    }

    //分配davinci_i2c_dev空间
    dev = kzalloc(sizeof(struct davinci_i2c_dev), GFP_KERNEL);
    if (!dev) {
        r = -ENOMEM;
        goto err_release_region;
    }

    //初始化davinci_i2c_dev结构
    init_completion(&dev->cmd_complete);
#ifdef CONFIG_CPU_FREQ
    init_completion(&dev->xfr_complete);
#endif
    dev->dev = get_device(&pdev->dev);//将platform_device结构中的device字段赋值给davinci_i2c_dev结构中的device字段
    dev->irq = irq->start;//设置中断号
    platform_set_drvdata(pdev, dev);//将davinci_i2c_dev结构的dev保存在platform_device结构中

    //获得时钟并使能时钟
    dev->clk = clk_get(&pdev->dev, NULL);
    if (IS_ERR(dev->clk)) {
        r = -ENODEV;
        goto err_free_mem;
    }
    clk_enable(dev->clk);

    //将寄存器的起始地址映射到内存
    dev->base = ioremap(mem->start, resource_size(mem));
    if (!dev->base) {
        r = -EBUSY;
        goto err_mem_ioremap;
    }

    //设置i2c器件的寄存器，设置时钟分频，设置中断，设置从地址等
    i2c_davinci_init(dev);

    //申请中断号，中断处理函数是i2c_davinci_isr()
    r = request_irq(dev->irq, i2c_davinci_isr, 0, pdev->name, dev);
    if (r) {
        dev_err(&pdev->dev, "failure requesting irq %in", dev->irq);
        goto err_unuse_clocks;
    }

    //与cpu变频技术有关
    r = i2c_davinci_cpufreq_register(dev);
    if (r) {
        dev_err(&pdev->dev, "failed to register cpufreqn");
        goto err_free_irq;
    }

    //初始化davinci_i2c_dev结构中对应的adapter字段
    adap = &dev->adapter;
    i2c_set_adapdata(adap, dev);//将davinci_i2c_dev结构的dev保存在adapter结构中
    adap->owner = THIS_MODULE;
    adap->class = I2C_CLASS_HWMON;
    strlcpy(adap->name, "DaVinci I2C adapter", sizeof(adap->name));
    adap->algo = &i2c_davinci_algo;//adapter的通信方法
    adap->dev.parent = &pdev->dev;
    adap->timeout = DAVINCI_I2C_TIMEOUT;
    adap->nr = pdev->id;//1

    //注册davinci_i2c_dev结构中对应的adapter设备（之后还会注册adapter的驱动）
    r = i2c_add_numbered_adapter(adap);//将adapter设备注册到i2c_bus_type总线上
    if (r) {
        dev_err(&pdev->dev, "failure adding adaptern");
        goto err_free_irq;
    }
    return 0;

err_free_irq:
    free_irq(dev->irq, dev);
err_unuse_clocks:
    iounmap(dev->base);
err_mem_ioremap:
    clk_disable(dev->clk);
    clk_put(dev->clk);
    dev->clk = NULL;
err_free_mem:
    platform_set_drvdata(pdev, NULL);
    put_device(&pdev->dev);
    kfree(dev);
err_release_region:
    release_mem_region(mem->start, resource_size(mem));

    return r;
}

static int i2c_davinci_init(struct davinci_i2c_dev *dev)
{
    struct davinci_i2c_platform_data *pdata = dev->dev->platform_data;

    if (!pdata)
        pdata = &davinci_i2c_platform_data_default;

    //reset I2C,即使i2c无效
    davinci_i2c_reset_ctrl(dev, 0);

    //计算时钟分频
    i2c_davinci_calc_clk_dividers(dev);

    //为I2C提供从地址为0x08
    davinci_i2c_write_reg(dev, DAVINCI_I2C_OAR_REG, 0x08);
    //调试
    dev_dbg(dev->dev, "PSC = %dn",davinci_i2c_read_reg(dev, DAVINCI_I2C_PSC_REG));
    dev_dbg(dev->dev, "CLKL = %dn",davinci_i2c_read_reg(dev, DAVINCI_I2C_CLKL_REG));
    dev_dbg(dev->dev, "CLKH = %dn",davinci_i2c_read_reg(dev, DAVINCI_I2C_CLKH_REG));
    dev_dbg(dev->dev, "bus_freq = %dkHz, bus_delay = %dn",pdata->bus_freq, pdata->bus_delay);

    //使能I2C器件
    davinci_i2c_reset_ctrl(dev, 1);

    //使能所有i2c中断
    davinci_i2c_write_reg(dev, DAVINCI_I2C_IMR_REG, I2C_DAVINCI_INTR_ALL);
    return 0;
}

static inline void davinci_i2c_reset_ctrl(struct davinci_i2c_dev *i2c_dev,int val)
{
    u16 w;
    //读I2C Mode Register (ICMDR)寄存器
    w = davinci_i2c_read_reg(i2c_dev, DAVINCI_I2C_MDR_REG);

    if (!val)//reset
        w &= ~DAVINCI_I2C_MDR_IRS; //DAVINCI_I2C_MDR_IRS = BIT(5),即1<<5，即ICMDR寄存器第五位清0，表示reset i2c
    else//enable
        w |= DAVINCI_I2C_MDR_IRS;//ICMDR寄存器第五位置1，表示使能i2c
    //重新写会ICMDR寄存器
    davinci_i2c_write_reg(i2c_dev, DAVINCI_I2C_MDR_REG, w);
}

static inline void davinci_i2c_write_reg(struct davinci_i2c_dev *i2c_dev,int reg, u16 val)
{
    __raw_writew(val, i2c_dev->base + reg);
}

static inline u16 davinci_i2c_read_reg(struct davinci_i2c_dev *i2c_dev, int reg)
{
    return __raw_readw(i2c_dev->base + reg);
}

static void i2c_davinci_calc_clk_dividers(struct davinci_i2c_dev *dev)
{
    struct davinci_i2c_platform_data *pdata = dev->dev->platform_data;
    u16 psc;
    u32 clk;
    u32 d;
    u32 clkh;
    u32 clkl;
    u32 input_clock = clk_get_rate(dev->clk);

    /* NOTE: I2C Clock divider programming info
     * As per I2C specs the following formulas provide prescaler
     * and low/high divider values
     * input clk --> PSC Div -----------> ICCL/H Div --> output clock
     * module clk
     *
     * output clk = module clk / (PSC + 1) [ (ICCL + d) + (ICCH + d) ]
     *
     * Thus,
     * (ICCL + ICCH) = clk = (input clk / ((psc +1) * output clk)) - 2d;
     *
     * where if PSC == 0, d = 7,
     * if PSC == 1, d = 6
     * if PSC > 1 , d = 5
     */

    /* get minimum of 7 MHz clock, but max of 12 MHz */
    psc = (input_clock / 7000000) - 1;
    if ((input_clock / (psc + 1)) > 12000000)
        psc++;    /* better to run under spec than over */
    d = (psc >= 2) ? 5 : 7 - psc;

    clk = ((input_clock / (psc + 1)) / (pdata->bus_freq * 1000)) - (d << 1);
    clkh = clk >> 1;
    clkl = clk - clkh;

    davinci_i2c_write_reg(dev, DAVINCI_I2C_PSC_REG, psc);
    davinci_i2c_write_reg(dev, DAVINCI_I2C_CLKH_REG, clkh);
    davinci_i2c_write_reg(dev, DAVINCI_I2C_CLKL_REG, clkl);

    dev_dbg(dev->dev, "input_clock = %d, CLK = %dn", input_clock, clk);
}

static inline void i2c_set_adapdata(struct i2c_adapter *dev, void *data)
{
    dev_set_drvdata(&dev->dev, data);
}

int dev_set_drvdata(struct device *dev, void *data)
{
    int error;

    if (!dev->p) {
        error = device_private_init(dev);//为dev->p分配空间，并且初始化
        if (error)
        return error;
    }
    dev->p->driver_data = data;
    return 0;
}

int device_private_init(struct device *dev)
{
    dev->p = kzalloc(sizeof(*dev->p), GFP_KERNEL);
    if (!dev->p)
        return -ENOMEM;
    dev->p->device = dev;
    klist_init(&dev->p->klist_children, klist_children_get,klist_children_put);
    INIT_LIST_HEAD(&dev->p->deferred_probe);
    return 0;
}

int i2c_add_numbered_adapter(struct i2c_adapter *adap)
{
    int    id;
    int    status;

    if (adap->nr & ~MAX_ID_MASK)//adap->nr=1
        return -EINVAL;

retry:
    /*
    在这里涉及到一个idr结构。idr结构本来是为了配合page cache中的radix tree而设计的。在这里我们只需要知道，它是一种高效的搜索树，且这个树预先存放了一些内存。避免在内存不够的时候出现问题。所以，在往idr中插入结构的时候，首先要调用idr_pre_get()为它预留足够的空闲内存，然后再调用idr_get_new_above()将结构插入idr中，该函数以参数的形式返回一个id.以后凭这个id就可以在idr中找到相对应的结构了。
    */
    if (idr_pre_get(&i2c_adapter_idr, GFP_KERNEL) == 0)
        return -ENOMEM;

    mutex_lock(&core_lock);//上锁

    //它是将adapter结构插入到i2c_adapter_idr中，存放位置的id必须要大于或者等于adap->nr,然后将对应的id号存放在adapter->nr中
    status = idr_get_new_above(&i2c_adapter_idr, adap, adap->nr, &id);
    if (status == 0 && id != adap->nr) {
        status = -EBUSY;
        idr_remove(&i2c_adapter_idr, id);
    }
    mutex_unlock(&core_lock);//解锁
    if (status == -EAGAIN)
        goto retry;

    if (status == 0)
        status = i2c_register_adapter(adap);//对这个adapter进行进一步注册。
    return status;
}

static int i2c_register_adapter(struct i2c_adapter *adap)
{
    int res = 0;

    if (unlikely(WARN_ON(!i2c_bus_type.p))) {
        res = -EAGAIN;
        goto out_list;
    }

    /* Sanity checks */
    if (unlikely(adap->name[0] == '0')) {//adapter的name不为空
        pr_err("i2c-core: Attempt to register an adapter with ""no name!n");
        return -EINVAL;
    }
    if (unlikely(!adap->algo)) {//adapter的通信算法不能为空
        pr_err("i2c-core: Attempt to register adapter '%s' with ""no algo!n", adap->name);
        return -EINVAL;
    }

    rt_mutex_init(&adap->bus_lock);
    mutex_init(&adap->userspace_clients_lock);
    INIT_LIST_HEAD(&adap->userspace_clients);

    //若没设置超时时间，则缺省为HZ。实际已经设置
    if (adap->timeout == 0)
        adap->timeout = HZ;

    //adapter中内嵌的struct device结构进行必须的初始化
    dev_set_name(&adap->dev, "i2c-%d", adap->nr);//设置adapter->dev的设备名：i2c-1
    adap->dev.bus = &i2c_bus_type;//adapter中内嵌的struct device所在总线为i2c_bus_type
    adap->dev.type = &i2c_adapter_type;//adapter设备类型设为i2c_adapter_type

    //adapter内嵌的struct device注册
    res = device_register(&adap->dev);//注册adapter设备，即在sysfs文件系统的bus/i2c目录下创建adapter相应的文件和目录
    if (res)
        goto out_list;

    dev_dbg(&adap->dev, "adapter [%s] registeredn", adap->name);

    //调用此函数i2c_scan_static_board_info之前，必须要调用i2c_register_board_info()将板子上的I2C设备信息预先注册到__i2c_board_list链表中，
    //同时才会更改__i2c_first_dynamic_bus_num的值
    if (adap->nr < __i2c_first_dynamic_bus_num)//__i2c_first_dynamic_bus_num=0,adap->nr=1,不会调用下边的函数
        i2c_scan_static_board_info(adap);//遍历__i2c_board_list中挂载的i2c_devinfo结构，每个都是一个i2c_client即i2c设备。
                                                                        //若i2c设备（i2c_client）与adapter位于同一i2c总线上，则调用i2c_new_device()进行i2c设备（i2c_client）注册
    /* Notify drivers */
    mutex_lock(&core_lock);
    //在新的适配器加入内核时调用函数 bus_for_each_drv时调用的函数。
  //函数bus_for_each_drv是在总线类型为i2c_bus_type的驱动中找到一个驱动与新加入的适配器匹配。
    bus_for_each_drv(&i2c_bus_type, NULL, adap, __process_new_adapter);//遍历该总线上所有的driver，并设用attach_adapter,因为adapter的驱动还没注册，
                                                                                                                                        //attach_adapter为空，设置会调用失败。
    mutex_unlock(&core_lock);

    return 0;

out_list:
    mutex_lock(&core_lock);
    idr_remove(&i2c_adapter_idr, adap->nr);
    mutex_unlock(&core_lock);
    return res;
}

4.i2c-dev模块为系统中所有的i2c适配器创建相应的/dev/i2c/%d字符设备节点，并注册设备访问方法，从而使得用户进程可以访问该i2c总线上的设备。
运行i2c_dev_init函数，注册adapter设备驱动，以_init为头的函数，在运行过后系统将回收其内存
//前边已经注册了adapter设备device_register(&adap->dev);下边要注册设备的驱动i2c_add_driver(&i2cdev_driver);
//驱动注册成功会和前边才注册的adapter设备相匹配i2cdev_attach_adapter()，匹配成功则创建设备文件。
static int __init i2c_dev_init(void)
{
    int res;

    printk(KERN_INFO "i2c /dev entries drivern");
    //register_chrdev函数最终会向系统注册主设备为I2C_MAJOR，此设备号为0~255的设备。这表示系统最多可以容纳256个i2c adapter,其中注册的结构体&i2cdev_fops，给用户空间提供了调用接口，就是个字符型驱动
    /*当read()、write()、open()、close()、ioctl()等系统调用发生时就会调用到这些函数。
    static const struct file_operations i2cdev_fops = {
        .owner        = THIS_MODULE,
        .llseek        = no_llseek,
        .read        = i2cdev_read,
        .write        = i2cdev_write,
        .unlocked_ioctl    = i2cdev_ioctl,
        .open        = i2cdev_open,
        .release    = i2cdev_release,
    };
    */
    res = register_chrdev(I2C_MAJOR, "i2c", &i2cdev_fops);//注册i2C的字符设备
    if (res)
        goto out;

    //创建设备类,字符设备注册完毕后通过class_create()函数初始化一个类i2c_dev_class，为sysfs系统创建一个i2c-dev的设备类
    i2c_dev_class = class_create(THIS_MODULE, "i2c-dev");
    if (IS_ERR(i2c_dev_class)) {
        res = PTR_ERR(i2c_dev_class);
        goto out_unreg_chrdev;
    }
    //调用函数i2c_add_driver函数注册i2c driver。这里所说的i2c其实对应的是系统中所有的i2c类设备(包括i2c_client 和 adapter)。
    /*
        static struct i2c_driver i2cdev_driver = {
         .driver = {
         .name = "dev_driver",
         },
         .attach_adapter = i2cdev_attach_adapter,
         .detach_adapter = i2cdev_detach_adapter,
        };

    */
    //其作用在于为系统中所有已安装的i2c适配器调用i2cdev_driver的attach_adpter方法，
    //即i2cdev_attach_adapter函数，为所有已安装的适配器创建相应的/dev/i2c-%d字符设备结点并注册设备访问方法。
    res = i2c_add_driver(&i2cdev_driver);//注册adapter的驱动
    if (res)
        goto out_unreg_class;

    return 0;

out_unreg_class:
    class_destroy(i2c_dev_class);
out_unreg_chrdev:
    unregister_chrdev(I2C_MAJOR, "i2c");
out:
    printk(KERN_ERR "%s: Driver Initialisation failedn", __FILE__);
    return res;
}

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

int i2c_register_driver(struct module *owner, struct i2c_driver *driver)
{
    int res;

    /* Can't register until after driver model init */
    if (unlikely(WARN_ON(!i2c_bus_type.p)))
        return -EAGAIN;

    //关联到i2c_bus_types
    driver->driver.owner = owner;
    driver->driver.bus = &i2c_bus_type;//设置i2c驱动的总线

    //注册i2c_driver结构中内嵌的device_driver，即创建相应的sysfs文件系统的文件或属性文件
    res = driver_register(&driver->driver);
    if (res)
        return res;

    pr_debug("i2c-core: driver [%s] registeredn", driver->driver.name);

    INIT_LIST_HEAD(&driver->clients);
    /* Walk the adapters that are already present */
    mutex_lock(&core_lock);
    bus_for_each_dev(&i2c_bus_type, NULL, driver, __process_new_driver);//遍历i2c_bus_type总线上所有的设备，与新加入的驱动相匹配，并调用驱动的attach_adapter
    mutex_unlock(&core_lock);

    return 0;
}

int bus_for_each_dev(struct bus_type *bus, struct device *start,void *data, int (*fn)(struct device *, void *))
{
    struct klist_iter i;
    struct device *dev;
    int error = 0;

    if (!bus)
        return -EINVAL;

    klist_iter_init_node(&bus->p->klist_devices, &i,(start ? &start->p->knode_bus : NULL)); //将bus中的已注册的device列表放到迭代器中，方便索引
    while ((dev = next_device(&i)) && !error) //将驱动逐个地与列表中每一个的device匹配，可能一个驱动匹配好几个设备
        error = fn(dev, data); //这个fn就是上面传下来的__process_new_driver
    klist_iter_exit(&i);
    return error;
}

static int __process_new_driver(struct device *dev, void *data)
{
    if (dev->type != &i2c_adapter_type)//设备的类型是adapter，才能配对成功。由于之前已经注册过adapter设备了，所以在这里会找到adapter的设备
        return 0;
    //前边adapter的dev已经注册，这里会找到注册的i2c_adapter设备
    return i2c_do_add_adapter(data, to_i2c_adapter(dev));
}

static int i2c_do_add_adapter(struct i2c_driver *driver,struct i2c_adapter *adap)
{
    i2c_detect(adap, driver);//空函数

    if (driver->attach_adapter) {
        driver->attach_adapter(adap);//调用i2cdev_attach_adapter()
    }
    return 0;
}

static int i2cdev_attach_adapter(struct i2c_adapter *adap)
{
    struct i2c_dev *i2c_dev;
    int res;
    /*打开一个i2c设备时，会看到此结构的用处：
    struct i2c_dev {
        struct list_head list;
        struct i2c_adapter *adap;//指向对应的adapter
        struct device *dev;
    };
    */
    i2c_dev = get_free_i2c_dev(adap);//创建一个i2c_dev结构，添加到全局链表i2c_dev_list中，并且指向adap( i2c_dev->adap = adap;)
    if (IS_ERR(i2c_dev))
        return PTR_ERR(i2c_dev);

    /* 可见attach_adapter函数的作用就是调用device_create()函数 通过之前class_create的类信息在/dev下自动创建设备文件。
    并且此设备的设备号是由固定的主设备号I2C_MAJOR 和 从设备号组成的，从设备号取的就是adapter的nr，此处为1。
    并且可以推断出系统最多可以容纳0~255 总共256个i2c adapter。
 */
     //创建adapter设备在sysfs文件系统中的相应文件或目录，并在sysfs文件系统类目录下的i2c-dev目录下创建i2c-1目录，此目录下创建设备节点的dev文件
     //即/sys/class/i2c-dev/i2c-1/...(其中这里的i2c_dev->dev结构就是为创建目录i2c-1而使用的)
     //系统启动后udev程序会根据sysfs文件系统相关的设备文件，创建设备节点，即i2c-1的设备节点
    i2c_dev->dev = device_create(i2c_dev_class, &adap->dev,MKDEV(I2C_MAJOR, adap->nr), NULL,"i2c-%d", adap->nr);
    if (IS_ERR(i2c_dev->dev)) {
        res = PTR_ERR(i2c_dev->dev);
        goto error;
    }
    //为sysfs文件系统创建相应的属性文件
    res = device_create_file(i2c_dev->dev, &dev_attr_name);
    if (res)
        goto error_destroy;

    pr_debug("i2c-dev: adapter [%s] registered as minor %dn",adap->name, adap->nr);
    return 0;
error_destroy:
    device_destroy(i2c_dev_class, MKDEV(I2C_MAJOR, adap->nr));
error:
    return_i2c_dev(i2c_dev);
    return res;
}


六、i2c的打开、读、写
6.1 i2c设备的打开
static int i2cdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    unsigned int minor = iminor(inode);
    struct i2c_client *client;
    struct i2c_adapter *adap;
    struct i2c_dev *i2c_dev;

    //遍历i2c_dev_list链表，根据i2c_dev对应的adapter的索引值找到对应的i2c_dev结构
    i2c_dev = i2c_dev_get_by_minor(minor);
    if (!i2c_dev)
        return -ENODEV;

    //根据i2c_dev结构找到adapter
    adap = i2c_get_adapter(i2c_dev->adap->nr);
    if (!adap)
        return -ENODEV;

    //分配i2c_client结构空间
    client = kzalloc(sizeof(*client), GFP_KERNEL);
    if (!client) {
        i2c_put_adapter(adap);
        return -ENOMEM;
    }
    snprintf(client->name, I2C_NAME_SIZE, "i2c-dev %d", adap->nr);
    client->driver = &i2cdev_driver;//设备驱动(adapter 也是这个设备驱动，共用)

    client->adapter = adap;//依附的adapter
    file->private_data = client;//保存到文件的private_data字段中

    return 0;
}

6.2 i2c的读数据
static ssize_t i2cdev_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count,loff_t *offset)
{
    char *tmp;
    int ret;
    //找到相应的i2c_client
    struct i2c_client *client = file->private_data;

    if (count > 8192)
        count = 8192;

    tmp = kmalloc(count, GFP_KERNEL);
    if (tmp == NULL)
        return -ENOMEM;

    pr_debug("i2c-dev: i2c-%d reading %zu bytes.n",iminor(file->f_path.dentry->d_inode), count);

    ret = i2c_master_recv(client, tmp, count);//读数据
    if (ret >= 0)
        ret = copy_to_user(buf, tmp, count) ? -EFAULT : ret;//读出数据拷贝到用户空间
    kfree(tmp);
    return ret;
}

int i2c_master_recv(struct i2c_client *client, char *buf, int count)
{
    struct i2c_adapter *adap = client->adapter;
    struct i2c_msg msg;
    int ret;

    msg.addr = client->addr;//应用程序会通过ioctl(i2c_fd,I2C_SLAVE,slaveaddr)来设置client的地址
    msg.flags = client->flags & I2C_M_TEN;//是否设置过10位地址
    msg.flags |= I2C_M_RD;//读数据标志
    msg.len = count;//读数据长度
    msg.buf = buf;//数据存储空间

    ret = i2c_transfer(adap, &msg, 1);//传输1个msg

    return (ret == 1) ? count : ret;
}


int i2c_transfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num)
{
    unsigned long orig_jiffies;
    int ret, try;

    if (adap->algo->master_xfer) {//存在通信方法
        if (in_atomic() || irqs_disabled()) {
            ret = i2c_trylock_adapter(adap);
            if (!ret)/* I2C activity is ongoing. */
                return -EAGAIN;
        } else {
            i2c_lock_adapter(adap);//给adapter上锁
        }

        orig_jiffies = jiffies;
        for (ret = 0, try = 0; try <= adap->retries; try++) {
            ret = adap->algo->master_xfer(adap, msgs, num);//最终转换为i2c_algorithm中的master_xfer传输，调用i2c_davinci_xfer()
            if (ret != -EAGAIN)
                break;
            if (time_after(jiffies, orig_jiffies + adap->timeout))//retry间隔时间
                break;
        }
        i2c_unlock_adapter(adap);//给adapter解锁

        return ret;
    } else {
        dev_dbg(&adap->dev, "I2C level transfers not supportedn");
        return -EOPNOTSUPP;
    }
}

static int i2c_davinci_xfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg msgs[], int num)
{
    struct davinci_i2c_dev *dev = i2c_get_adapdata(adap);
    int i;
    int ret;

    dev_dbg(dev->dev, "%s: msgs: %dn", __func__, num);

    ret = i2c_davinci_wait_bus_not_busy(dev, 1);//读ICSTR寄存器查看i2c是否忙,忙则等待到timeout
    if (ret < 0) {
        dev_warn(dev->dev, "timeout waiting for bus readyn");
        return ret;
    }

    for (i = 0; i < num; i++) {
        ret = i2c_davinci_xfer_msg(adap, &msgs[i], (i == (num - 1)));//发送一个msg
        dev_dbg(dev->dev, "%s [%d/%d] ret: %dn", __func__, i + 1, num,ret);
        if (ret < 0)
            return ret;
    }

#ifdef CONFIG_CPU_FREQ //cpu变频支持
    complete(&dev->xfr_complete);
#endif

    return num;
}

static int i2c_davinci_xfer_msg(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msg, int stop)
{
    struct davinci_i2c_dev *dev = i2c_get_adapdata(adap);
    struct davinci_i2c_platform_data *pdata = dev->dev->platform_data;
    u32 flag;
    u16 w;
    int r;

    if (!pdata)
        pdata = &davinci_i2c_platform_data_default;
    /* Introduce a delay, required for some boards (e.g Davinci EVM) */
    if (pdata->bus_delay)//i2c等待时间为100us
        udelay(pdata->bus_delay);

    //设置从地址
    davinci_i2c_write_reg(dev, DAVINCI_I2C_SAR_REG, msg->addr);

    dev->buf = msg->buf;
    dev->buf_len = msg->len;
    dev->stop = stop;

    //写入数据计数寄存器，即把要读多少个数据写入寄存器ICCNT
    davinci_i2c_write_reg(dev, DAVINCI_I2C_CNT_REG, dev->buf_len);

    INIT_COMPLETION(dev->cmd_complete);
    dev->cmd_err = 0;

    //设置使能I2C和设置I2C为主设备
    flag = DAVINCI_I2C_MDR_IRS | DAVINCI_I2C_MDR_MST;

    /* if the slave address is ten bit address, enable XA bit */
    if (msg->flags & I2C_M_TEN)//如果从设备是10位地址模式
        flag |= DAVINCI_I2C_MDR_XA;//设置主设备也为10位地址模式
    if (!(msg->flags & I2C_M_RD))
        flag |= DAVINCI_I2C_MDR_TRX;//设置主设备为接收模式
    if (msg->len == 0)
        flag |= DAVINCI_I2C_MDR_RM;//repeat模式

    //使能I2C的接收和发送中断
    w = davinci_i2c_read_reg(dev, DAVINCI_I2C_IMR_REG);
    if (msg->flags & I2C_M_RD)
        w |= DAVINCI_I2C_IMR_RRDY;
    else
        w |= DAVINCI_I2C_IMR_XRDY;
    davinci_i2c_write_reg(dev, DAVINCI_I2C_IMR_REG, w);

    dev->terminate = 0;

    //写入配置模式寄存器I2C Mode Register (ICMDR)
    davinci_i2c_write_reg(dev, DAVINCI_I2C_MDR_REG, flag);

    /*
     * First byte should be set here, not after interrupt,
     * because transmit-data-ready interrupt can come before
     * NACK-interrupt during sending of previous message and
     * ICDXR may have wrong data
     * It also saves us one interrupt, slightly faster
     */
    if ((!(msg->flags & I2C_M_RD)) && dev->buf_len) {//如果不是读模式，则向发送寄存器写出一个数据，后续数据会通过发送中断自动发送完成，直到dev->buf_len为0
        davinci_i2c_write_reg(dev, DAVINCI_I2C_DXR_REG, *dev->buf++);
        dev->buf_len--;
    }

    /* Set STT to begin transmit now DXR is loaded */
    flag |= DAVINCI_I2C_MDR_STT;//产生起始位
    if (stop && msg->len != 0)//stop=0，不需设置停止位
        flag |= DAVINCI_I2C_MDR_STP;
    davinci_i2c_write_reg(dev, DAVINCI_I2C_MDR_REG, flag);//产生起始位，准备读数据

    //等待读指令完成，这是在I2C中断中i2c_davinci_isr()完成读数据后，会complete(&dev->cmd_complete);
    r = wait_for_completion_interruptible_timeout(&dev->cmd_complete,dev->adapter.timeout);
    if (r == 0) {//返回0表示timeout，返回错误
        dev_err(dev->dev, "controller timed outn");
        i2c_recover_bus(dev);
        i2c_davinci_init(dev);
        dev->buf_len = 0;
        return -ETIMEDOUT;
    }

    if (dev->buf_len) {//读取到足够数据或者写完数据，dev->buf_len应该为0
        /* This should be 0 if all bytes were transferred or dev->cmd_err denotes an error.A signal may have aborted the transfer.*/
        if (r >= 0) {
            dev_err(dev->dev, "abnormal termination buf_len=%in",dev->buf_len);
            r = -EREMOTEIO;
        }
        dev->terminate = 1;
        wmb();
        dev->buf_len = 0;
    }
    if (r < 0)
        return r;

    //没有错误，则返回读到的数据个数
    if (likely(!dev->cmd_err))
        return msg->len;

    /* We have an error */
    if (dev->cmd_err & DAVINCI_I2C_STR_AL) {
        i2c_davinci_init(dev);
        return -EIO;
    }

    if (dev->cmd_err & DAVINCI_I2C_STR_NACK) {
        if (msg->flags & I2C_M_IGNORE_NAK)
            return msg->len;
        if (stop) {
            w = davinci_i2c_read_reg(dev, DAVINCI_I2C_MDR_REG);
            w |= DAVINCI_I2C_MDR_STP;
            davinci_i2c_write_reg(dev, DAVINCI_I2C_MDR_REG, w);
        }
        return -EREMOTEIO;
    }
    return -EIO;
}

static irqreturn_t i2c_davinci_isr(int this_irq, void *dev_id)
{
    struct davinci_i2c_dev *dev = dev_id;
    u32 stat;
    int count = 0;
    u16 w;

    while ((stat = davinci_i2c_read_reg(dev, DAVINCI_I2C_IVR_REG))) {//读I2C Interrupt Vector Register (ICIVR)判断中断类型
        dev_dbg(dev->dev, "%s: stat=0x%xn", __func__, stat);
        if (count++ == 100) {
            dev_warn(dev->dev, "Too much work in one IRQn");
            break;
        }

        switch (stat) {
        case DAVINCI_I2C_IVR_AL://Arbitration-lost interrupt
            /* Arbitration lost, must retry */
            dev->cmd_err |= DAVINCI_I2C_STR_AL;
            dev->buf_len = 0;
            complete(&dev->cmd_complete);
            break;

        case DAVINCI_I2C_IVR_NACK://No-acknowledgment interrupt
            dev->cmd_err |= DAVINCI_I2C_STR_NACK;
            dev->buf_len = 0;
            complete(&dev->cmd_complete);
            break;

        case DAVINCI_I2C_IVR_ARDY://Register-access-ready interrupt
            davinci_i2c_write_reg(dev,DAVINCI_I2C_STR_REG, DAVINCI_I2C_STR_ARDY);
            if (((dev->buf_len == 0) && (dev->stop != 0)) ||(dev->cmd_err & DAVINCI_I2C_STR_NACK)) {
                w = davinci_i2c_read_reg(dev,DAVINCI_I2C_MDR_REG);
                w |= DAVINCI_I2C_MDR_STP;
                davinci_i2c_write_reg(dev,DAVINCI_I2C_MDR_REG, w);
            }
            complete(&dev->cmd_complete);
            break;

        case DAVINCI_I2C_IVR_RDR://接受数据中断
            if (dev->buf_len) {
                *dev->buf++ =davinci_i2c_read_reg(dev,DAVINCI_I2C_DRR_REG);//从接受寄存器ICDRR中读取数据
                dev->buf_len--;
                if (dev->buf_len)
                    continue;

                davinci_i2c_write_reg(dev,DAVINCI_I2C_STR_REG,DAVINCI_I2C_IMR_RRDY);//表明接受寄存器ICDRR中的数据已经拷贝完毕
            } else {
                /* signal can terminate transfer */
                terminate_read(dev);
            }
            break;

        case DAVINCI_I2C_IVR_XRDY://发送数据中断interrupt
            if (dev->buf_len) {
                davinci_i2c_write_reg(dev, DAVINCI_I2C_DXR_REG,*dev->buf++);//要发送的数据写入到发送寄存器中
                dev->buf_len--;
                if (dev->buf_len)
                    continue;

                w = davinci_i2c_read_reg(dev,DAVINCI_I2C_IMR_REG);
                w &= ~DAVINCI_I2C_IMR_XRDY;
                davinci_i2c_write_reg(dev,DAVINCI_I2C_IMR_REG,w);//禁止发送中断，在i2c_davinci_xfer()函数中，当数据要再次发送时，会再使能发送中断的
            } else {
                /* signal can terminate transfer */
                terminate_write(dev);
            }
            break;

        case DAVINCI_I2C_IVR_SCD://Stop condition detected interrupt
            davinci_i2c_write_reg(dev,DAVINCI_I2C_STR_REG, DAVINCI_I2C_STR_SCD);
            complete(&dev->cmd_complete);
            break;

        case DAVINCI_I2C_IVR_AAS://Address-as-slave interrupt
            dev_dbg(dev->dev, "Address as slave interruptn");
            break;

        default:
            dev_warn(dev->dev, "Unrecognized irq stat %dn", stat);
            break;
        }
    }
    return count ? IRQ_HANDLED : IRQ_NONE;
}

6.3 i2c的写数据
static ssize_t i2cdev_write(struct file *file, const char __user *buf,size_t count, loff_t *offset)
{
    int ret;
    char *tmp;
    struct i2c_client *client = file->private_data;

    if (count > 8192)
        count = 8192;

    tmp = memdup_user(buf, count);
    if (IS_ERR(tmp))
        return PTR_ERR(tmp);

    pr_debug("i2c-dev: i2c-%d writing %zu bytes.n",iminor(file->f_path.dentry->d_inode), count);

    ret = i2c_master_send(client, tmp, count);
    kfree(tmp);
    return ret;
}

int i2c_master_send(struct i2c_client *client, const char *buf, int count)
{
    int ret;
    struct i2c_adapter *adap = client->adapter;
    struct i2c_msg msg;

    msg.addr = client->addr;
    msg.flags = client->flags & I2C_M_TEN;
    msg.len = count;
    msg.buf = (char *)buf;

    ret = i2c_transfer(adap, &msg, 1);//同上

    return (ret == 1) ? count : ret;
}

疑问点：
static int i2c_davinci_cpufreq_transition(struct notifier_block *nb,unsigned long val, void *data)
{
  struct davinci_i2c_dev *dev;

  dev = container_of(nb, struct davinci_i2c_dev, freq_transition);
  if (val == CPUFREQ_PRECHANGE) {
    //wait_for_completion(&dev->xfr_complete);//也要注销掉，否则程序一直等在这里
    davinci_i2c_reset_ctrl(dev, 0);
  } else if (val == CPUFREQ_POSTCHANGE) {
    i2c_davinci_calc_clk_dividers(dev);
    davinci_i2c_reset_ctrl(dev, 1);
  }
 return 0;
}
如果不把这一行wait_for_completion(&dev->xfr_complete);注销掉，linux启动时程序会一直在这里等待。

发现唤醒它的地方在：
static int i2c_davinci_xfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg msgs[], int num)
{
struct davinci_i2c_dev *dev = i2c_get_adapdata(adap);
int i;
int ret;


dev_dbg(dev->dev, "%s: msgs: %d\n", __func__, num);


ret = i2c_davinci_wait_bus_not_busy(dev, 1);
if (ret < 0) {
dev_warn(dev->dev, "timeout waiting for bus ready\n");
return ret;
}


for (i = 0; i < num; i++) {
ret = i2c_davinci_xfer_msg(adap, &msgs[i], (i == (num - 1)));
dev_dbg(dev->dev, "%s [%d/%d] ret: %d\n", __func__, i + 1, num,
ret);
if (ret < 0)
return ret;
}


#ifdef CONFIG_CPU_FREQ
complete(&dev->xfr_complete);//只有在这里唤醒
#endif


return num;
}

但是当cpu实现变频时，就会触发i2c_davinci_cpufreq_transition()，但是此时一定要等i2c发送或接受一次数据，才能唤醒吗？实在不能理解。
请高手们能不能帮忙解答一下，thanks！！！