linux驱动框架——i2c驱动模块的probe过程

        上一篇文章（Linux驱动框架——字符设备驱动节点的创建）中介绍了静态节点创建的方式。但是Linux驱动中的设备一般是通过设备树配置的，是通过一些属性（比如compatible）判断设备需要某种驱动。本文会提一下动态设备创建的驱动程序框架，讲解驱动插入内核时（insmod命令）大概发生了什么，促使驱动和设备相匹配。

1、动态设备节点创建的驱动程序

        和静态创建不同，动态创建时不在驱动程序的init函数中进行设备号申请、设备创建等操作。而是只进行驱动在总线上的注册，等到设备到来，或者驱动插入内核时再进行匹配。下面是框架代码：

        init和remove，分别在注册和注销驱动。

static int tmc_i2c_init(void){
    /*注册i2c_driver*/
    return i2c_add_driver(&tmc_i2c_driver);
}

static void tmc_i2c_exit(void){
    /* 注销i2c_driver */
    i2c_del_driver(&tmc_i2c_driver);
}

        i2c驱动结构体如下定义：

static const struct of_device_id tmc_i2c_dt_ids[] = {
    {.compatible = "tmc_i2c_test",},
};

static struct i2c_driver tmc_i2c_driver={
    .driver = {
        .name = "tmc_i2c_drv",
        .of_match_table = tmc_i2c_dt_ids,
    },
    .probe = tmc_i2c_probe,
    .remove = tmc_i2c_remove,
    //.id_table = tmc_i2c_ids,
};

         设备匹配成功的probe函数，和卸载时的remove函数如下：

static int tmc_i2c_probe(struct i2c_client *client){
    struct i2c_adapter *adapter = client->adapter;
    struct device_node *np = client->dev.of_node;
    /*记录client*/ 
    g_client = client;
    printk("match probe i2c\n");
    /*注册字符设备*/
    major = register_chrdev(0,"tmc_i2c_chrdev",&i2c_drv);
    i2c_class = class_create("tmc_i2c_class");
    if (IS_ERR(i2c_class)) {
		printk(KERN_ERR "i2c_class: failed to allocate class\n");
		return PTR_ERR(i2c_class);
	}
    device_create(i2c_class,NULL,MKDEV(major,0),NULL,"tmc_i2c_device");
    return 0;
}

static void tmc_i2c_remove(struct i2c_client *client){
    /*反注册字符设备*/
    device_destroy(i2c_class,MKDEV(major,0));
    class_destroy(i2c_class);
    unregister_chrdev(major,"tmc_i2c_chrdev");
    return;
};

        下面对各部分代码进行详细的介绍。

2、 驱动模块init初始化

        在这一步中，调用i2c_add_driver（实际上调用的就是i2c_register_driver）函数，把对应驱动结构体定义的probe、remove、设备树节点匹配信息注册到了i2c总线当中。 并进行设备树信息匹配。

static int tmc_i2c_init(void){
    /*注册i2c_driver*/
    return i2c_add_driver(&tmc_i2c_driver);
}

         从源码中可以看到，会对应初始化driver驱动结构体的总线类型，这里是i2c_bus_type，从而复用i2c驱动的基本功能。随后进行driver_register()，把驱动注册到相应的总线上(这个&i2c_bus_type的赋值操作后续会用到)。

/ drivers / i2c / i2c-core-base.c：1964

​

        在driver_register中会通过driver_find判断该总线上是否有同名驱动，linux中在同一总线上不允许同名驱动的存在。随后执行bus_add_driver把驱动挂载到相应总线上。（后续代码不懂）

/ drivers / base / driver.c：222

        在bus_add_driver函数中存在这么一段跟probe相关的关键代码。它通过判断总线是否允许自动探测，来决定是否执行驱动和设备的自动匹配过程。 也就是说在驱动初始化时，就会执行匹配和probe的过程。

 / drivers / base / bus.c：672

        在driver_attach中，即使用__driver_attach函数，对总线上的每个设备与驱动进行匹配。

 

        在__driver_attach中，通过下图所示函数进行驱动与设备的匹配，并进行后续操作（如果匹配上了）。

 

        这个match函数，就是通过上述从i2c_bus_type中赋值得到的。可以查看此结构体的定义从而找到具体的match函数如下。可以看到i2c驱动子系统的匹配过程，是设备树信息->ACPI信息->I2C设备节点信息。  （一般就考虑设备树信息了吧）

        在设备树匹配中，可以看到是对compatible、type、name属性进行匹配。  可以看到还有一个score记录最优匹配驱动。 其中权重最大的是compatible，其次type、最后是name属性。

        匹配上了后，就执行相应的probe函数，并把当前的设备节点dev当作参数传入。（会循环遍历总线上的所有设备进行匹配）。probe 的过程就是上一篇文章讲的，设备号创建、操作函数的关联、类创建、真实设备节点创建。

 3、remove设备

        remove的过程和probe相反，就是注销设备节点、销毁类（可能一个设备开一个类都是够用的）、释放设备结构体。