基于i2c子系统的驱动分析

基于i2c子系统的驱动分析

和i2c有关的代码都在源码drivers/i2c目录下。内核提供了两种i2c的实现方法：

1. 第一种叫i2c_dev，对应drivers/i2c/i2c-dev.c，这种方法仅仅封装了soc的i2c控制器操作，并向应用层提供操作接口。其本质是为应用层提供了一个库，驱动功能由应用层实现，不是主流的做法
2. 第二种是驱动层实现所有驱动功能，是比较主流的做法

第二种可以认为是正统的i2c驱动，其本质是：工程师任意选用input子系统、misc框架、普通字符驱动等方式实现i2c驱动，i2c子系统的意义仅仅是为硬件操作提供接口（库）

1.i2c子系统的结构

如图

可以看出，i2c子系统基本机制和platform很类似，都是设备和驱动两者匹配来工作。i2c驱动只需调用核心层提供的接口（相当于核心层提供了库），即可方便地操作i2c

2.i2c总线核心分析

i2c总线核心提供了设备驱动和设备（client）的注册、注销方法， 还提供了一组不依赖于硬件平台的接口函数，I2C 总线驱动和设备驱动之间依赖于 I2C 核心作为纽带

3.i2c适配器（adapter）驱动分析

所谓的i2c适配器驱动，就是soc内部的i2c控制器的驱动，由原厂移植内核时提供，一般位于driver/i2c/busses内。而i2c适配器设备的注册，在3.x后的kernel中采用了设备树节点的方式，故这里需要分类讨论

老内核下的i2c适配器

我们这里用的是i2c-s3c2410.c，该驱动兼容三星大部分的soc，包括210。该驱动由platform总线实现，该驱动probe函数中主要做了：

• 填充了一个i2c_adapter结构体，并调用接口注册之，i2c_adapter 对应于SOC上的一个适配器
• 从platform_data（自留地）接收硬件信息，做必要的处理（为寄存器申请虚拟地址映射、申请中断等）
• 通过操作寄存器，对soc内的i2c适配器做初始化，比如把i2c速率设置为默认的100k。这一套设置基本通吃大部分器件，一般情况不用改动的

新内核下的i2c适配器

在新内核下，i2c适配器的驱动倒是没有变化，而i2c适配器设备体的注册，却采用了设备树的方式

• 下面是imx6qdl.dtsi中对i2c1适配器设备的定义和注册，里面定义了很多参数，一般来说我们是根本不用去修改这个节点的。假设我们要修改其中的参数（比如频率），只需在项目的dts中引用该节点，并重写即可

i2c1: i2c@021a0000 {
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <0>;
    compatible = "fsl,imx6q-i2c", "fsl,imx21-i2c";
    reg = <0x021a0000 0x4000>;
    interrupts = <0 36 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    clocks = <&clks IMX6QDL_CLK_I2C1>;
    status = "disabled";
};

4.i2c设备（client）注册分析

所谓的i2c设备（client），就是挂在i2c上的外设（比如各种传感器），这个需要我们自己注册，在3.x后的kernel中采用了设备树节点的方式，故这里需要分类讨论

老内核下的i2c设备（client）

对于老版本的内核，首先应该进入mach-xxx.c完成i2c设备（client）的注册。如何注册？这方面i2c和platform有较大不同，主要是soc上有多个i2c，所以是分开注册的

• 在mach-xxx.c中的xxx_machine_init函数中，发现由i2c_register_board_info来注册三个i2c上各自的设备。以i2c_devs0为例，i2c_devs0是一个数组，里面是i2c0上所有的设备

    i2c_register_board_info(0, i2c_devs0, ARRAY_SIZE(i2c_devs0));
    i2c_register_board_info(1, i2c_devs1, ARRAY_SIZE(i2c_devs1));
    i2c_register_board_info(2, i2c_devs2, ARRAY_SIZE(i2c_devs2));

• 查看i2c_devs0的定义，我们发现该数组内部都是i2c_board_info结构体，如果要添加设备到i2c0，只需在该数组中使用I2C_BOARD_INFO这个宏即可，第一个参数是名字，第二个参数是设备在i2c上的地址，此宏的本质就是填充一个struct i2c_board_info，这一步作用是把wm8580以i2c设备的身份被注册，并且绑定i2c0这个适配器

static struct i2c_board_info i2c_devs0[] __initdata = {
    {
        I2C_BOARD_INFO("wm8580", 0x1b),