Linux I2C驱动架构

博客说明

撰写日期	2019.11.20
完稿日期	2019.11.21
最近维护	暂无
本文作者	multimicro
联系方式	multimicro@qq.com
资料链接	本文无附件资料
GitHub	https://github.com/wifialan/drivers
原文链接	https://blog.youkuaiyun.com/multimicro/article/details/103164746

开发环境

环境说明	详细信息	备注信息
操作系统	Ubunut 18.04
开发板	JZ2440-V3
u-boot	uboot-2012.04.01
busybox	busybox-1.22.1
u-boot和busybox编译器	arm-linux-gcc (4.4.3）
Linux内核	linux-4.19-rc3
Linux内核编译器	arm-linux-gnueabi-gcc (4.9.4)

1. Linux I2C 体系结构

i2c的编程应用流程请参考我的上一篇文章Linux 设备树学习——基于i2c总线分析，这篇文章我是基于i2c总线而写的，里面包含注册和匹配方式的介绍，和相应的模板。

参考宋宝华 《Linux设备驱动开发详解》 第15章内容。

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Linux的I2C体系结构分为3个组成部分：

1. I2C核心
2. I2C总线驱动(适配器驱动)
3. I2C设备驱动

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1.1 Linux I2C核心

借鉴 宋宝华 《Linux设备驱动开发详解》 第15章第2节内容。

I2C核心(drivers/i2c/i2c-core-base.c)中提供了一组不依赖于硬件平台的接口函数，这个文件一般不需要被工程师修改，但是理解其中的主要函数非常关键，因为I2C总线驱动和设备驱动之间以I2C核心作为纽带。I2C核心中的主要函数如下。

1.1.1 增加 / 删除 i2c_adapter

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

在有设备树版本中，内部都封装了从设备树中获取i2c设备并注册为i2c client的方法，如下：

/i2c节点一般表示i2c控制器, 它会被转换为platform_device, 在内核中有对应的platform_driver;
   platform_driver的probe函数中会调用i2c_add_numbered_adapter:
   
      
   i2c_add_numbered_adapter// drivers/i2c/i2c-core-base.c
			 __i2c_add_numbered_adapter
           			 i2c_register_adapter
                			of_i2c_register_devices(adap);   // drivers/i2c/i2c-core-of.c
                   					 for_each_available_child_of_node(bus, node) {
   
                       						 client = of_i2c_register_device(adap, node);
                                        			client = i2c_new_device(adap, &info);   // 设备树中的i2c子节点被转换为i2c_client
                    }

上述第一个函数i2c_add_numbered_adapter内容如下，通过Source Insight软件，可以一步一步定位分析，可以很好的帮助理解设备树汇总的i2c子设备节点是如何转换为i2c client的。

int i2c_add_numbered_adapter(struct i2c_adapter *adap)
{
   
	if (adap->nr == -1) /* -1 means dynamically assign bus id */
		return i2c_add_adapter(adap);

	return __i2c_add_numbered_adapter(adap);
}

1.1.2 增加 / 删除 i2c_driver

int i2c_register_driver(struct module *owner, struct i2c_driver *driver);
void i2c_del_driver(struct i2c_driver *driver