Linux驱动子系统之I2C(5)

5 客户驱动

5.1 概述

I2C客户驱动是对I2C从设备的实现，一个具体的I2C客户驱动包括两个部分：一部分是i2c_driver，用于将设备挂接于i2c总线；另一部分是设备本身的驱动。

I2C客户驱动程序主要由i2c_driver和i2c_client来描述。

5.2 实例源码分析

好了，我们来深入了解客户驱动代码的实现，drivers/misc/eeprom/at24.c文件支持大多数I2C接口的eeprom

I2c_driver实现

static struct i2c_driver at24_driver = {
         .driver= {
                   .name= "at24",
                   .owner= THIS_MODULE,
         },
         .probe= at24_probe,  /* 当i2c_client和i2c_driver匹配时调用 */
         .remove= __devexit_p(at24_remove), /* 注销时调用 */
         .id_table= at24_ids,   /* i2c_driver支持的i2c_client类型 */
};

static struct i2c_driver at24_driver = {
         .driver= {
                   .name= "at24",
                   .owner= THIS_MODULE,
         },
         .probe= at24_probe,  /* 当i2c_client和i2c_driver匹配时调用 */
         .remove= __devexit_p(at24_remove), /* 注销时调用 */
         .id_table= at24_ids,   /* i2c_driver支持的i2c_client类型 */
};

初始化和卸载

static int __init at24_init(void)
{
         returni2c_add_driver(&at24_driver);
}

static void __exit at24_exit(void)
{
         i2c_del_driver(&at24_driver);
}

static int __init at24_init(void)
{
         returni2c_add_driver(&at24_driver);
}
 
static void __exit at24_exit(void)
{
         i2c_del_driver(&at24_driver);
}

At24_Probe函数

static int at24_probe(struct i2c_client*client, const struct i2c_device_id *id)
{
         ……

         /*
          * Export the EEPROM bytes through sysfs, sincethat's convenient.
          * By default, only root should see the data(maybe passwords etc)
          */
         sysfs_bin_attr_init(&at24->bin);
         at24->bin.attr.name= "eeprom";
         at24->bin.attr.mode= chip.flags & AT24_FLAG_IRUGO ? S_IRUGO : S_IRUSR;
         at24->bin.read= at24_bin_read;
         at24->bin.size= chip.byte_len;

         at24->macc.read= at24_macc_read;
        writable = !(chip.flags &AT24_FLAG_READONLY);
         if(writable) {
                   if(!use_smbus || i2c_check_functionality(client->adapter,
                                     I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_I2C_BLOCK)){

                            unsignedwrite_max = chip.page_size;

                            at24->macc.write= at24_macc_write;

                            at24->bin.write= at24_bin_write;
                            at24->bin.attr.mode|= S_IWUSR;
                            ……
         }
……

err = sysfs_create_bin_file(&client->dev.kobj,&at24->bin);
         if(err)
                   gotoerr_clients;

         i2c_set_clientdata(client,at24);
         ……
}

static int at24_probe(struct i2c_client*client, const struct i2c_device_id *id)
{
         ……
        
         /*
          * Export the EEPROM bytes through sysfs, sincethat's convenient.
          * By default, only root should see the data(maybe passwords etc)
          */
         sysfs_bin_attr_init(&at24->bin);
         at24->bin.attr.name= "eeprom";
         at24->bin.attr.mode= chip.flags & AT24_FLAG_IRUGO ? S_IRUGO : S_IRUSR;
         at24->bin.read= at24_bin_read;
         at24->bin.size= chip.byte_len;
 
         at24->macc.read= at24_macc_read;
        writable = !(chip.flags &AT24_FLAG_READONLY);
         if(writable) {
                   if(!use_smbus || i2c_check_functionality(client->adapter,
                                     I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_I2C_BLOCK)){
 
                            unsignedwrite_max = chip.page_size;
 
                            at24->macc.write= at24_macc_write;
 
                            at24->bin.write= at24_bin_write;
                            at24->bin.attr.mode|= S_IWUSR;
                            ……
         }
……
        
err = sysfs_create_bin_file(&client->dev.kobj,&at24->bin);
         if(err)
                   gotoerr_clients;
 
         i2c_set_clientdata(client,at24);
         ……
}

Probe函数主要的工作是在sys目录下创建bin节点文件，用户可以同此节点文件来操作eeprom，并提供操作方法(read，write)

5.3  I2c_client实现

At24c不依赖于具体的CPU和I2C控制器硬件特性，因此如果电路板包含该外设，只需要添加对应的i2c_board_info，下面是at24c08 i2c_client在板文件中的实现：

static struct at24_platform_data at24c08 ={
         .byte_len = SZ_8K / 8,   /* eeprom的存储大小,单位Byte */
         .page_size        = 16,      /* 页大小 Byte */
};

static struct i2c_board_infomini2440_i2c_devs[] __initdata = {
         {
                   I2C_BOARD_INFO("24c08",0x50),          /* 24c08设备名，0x50设备地址 */
                   .platform_data= &at24c08,              /* 赋值给client->dev->platform_data */
         },
};
static void __init mini2440_init(void)
{
         ……
         i2c_register_board_info(0,mini2440_i2c_devs,    /* busnum = 0,busnum是适配器编号，用来识别从设备使用的哪个适配器 */
                                     ARRAY_SIZE(mini2440_i2c_devs));
         ……
}

static struct at24_platform_data at24c08 ={
         .byte_len = SZ_8K / 8,   /* eeprom的存储大小,单位Byte */
         .page_size        = 16,      /* 页大小 Byte */
};
 
static struct i2c_board_infomini2440_i2c_devs[] __initdata = {
         {
                   I2C_BOARD_INFO("24c08",0x50),          /* 24c08设备名，0x50设备地址 */
                   .platform_data= &at24c08,              /* 赋值给client->dev->platform_data */
         },
};
static void __init mini2440_init(void)
{
         ……
         i2c_register_board_info(0,mini2440_i2c_devs,    /* busnum = 0,busnum是适配器编号，用来识别从设备使用的哪个适配器 */
                                     ARRAY_SIZE(mini2440_i2c_devs));
         ……
}

I2c_register_board_info函数会把I2C从设备硬件特性信息注册到全局链表__i2c_board_list，在调用i2c_add_adapter函数时，会遍历__i2c_board_list获得从设备信息来构造i2c_client。

I2c_client的构建

我们调用I2c_register_board_info函数会把I2C从设备硬件特性信息注册到全局链表__i2c_board_list，但是还没有构建出一个i2c_client结构体，也没有注册进I2C总线。我们来分析一下构造的过程，调用i2c_add_adapter函数时，会遍历__i2c_board_list获得从设备信息来构造i2c_client：i2c_register_adapter()->i2c_scan_static_board_info()->i2c_new_device()->device_register()。

5.4  I2c_driver和i2c_client的match

在调用i2c_add_driver注册i2c_driver和构建i2c_client时，都会调用i2c bus中注册的i2c_device_match()->i2c_match_id()函数通过i2c_driver->id_table->name和client->name来匹配

static const struct i2c_device_id*i2c_match_id(const struct i2c_device_id *id,
                                                        conststruct i2c_client *client)
{
         while(id->name[0]) {
                   if(strcmp(client->name, id->name) == 0)
                            returnid;
                   id++;
         }
         returnNULL;
}

static const struct i2c_device_id*i2c_match_id(const struct i2c_device_id *id,
                                                        conststruct i2c_client *client)
{
         while(id->name[0]) {
                   if(strcmp(client->name, id->name) == 0)
                            returnid;
                   id++;
         }
         returnNULL;
}

5.5 测试

已在mini2440上实验成功，在/sys/bus/i2c/devices/0-0050/目录下(50代表从设备地址)会产生一个eeprom文件，这个文件相当于是硬件设备eeprom的映射，我们可以像普通文件一样对eeprom文件进行操作，实质上就是就硬件eeprom的操作。重启开发板，你会发现对eeprom文件修改过的内容不会改变，这就证明实验成功了，要知道sys文件系统是无法对数据保存的。