linux powerpc i2c驱动 之 i2c adapter层的注册过程

I2c的adapter层驱动，首先是其probe函数，adapter的结构体如下：

上面的结构体中其中algo实现i2c设备的读写操作函数

对于i2c_algorithm结构体，其中的functionality用来说明该算法所支持的i2c模式（有I2C_FUNC_I2C、I2C_FUNC_10BIT_ADDR、I2C_FUNC_SMBUS_BYTE、

I2C_FUNC_SMBUS_BYTE_DATA、I2C_FUNC_SMBUS_WORD_DATA等模式，具体看i2c.h中的定义）

对于master_xfer是i2c的读写函数，主要是根据i2c的时序图实现i2c的读出与写入操作，而smbus_xfer则用来实现smbus的读写函数，有些adapter的algo只实现了i2c的读写函数，当支持smbus操作时，就会使用i2c的读写函数来模拟smbus操作。

（在i2c核心层，i2c的通用读写函数i2c_transfer、i2c_master_send就是通过调用adapter的algo来实现对不同cpu的i2c总线进行读写的，而用户只需调用i2c_transfer、i2c_master_send等函数就可以实现i2c/smbus的读写，而不必关心其底层是怎么实现的）

下面的结构体是用来注册总线adapter驱动的注册有关的，当进行platform驱动注册时，就会将具体的adapter设备与总线adapter驱动实现交互

在上面的结构体中，xx_i2c_of_match用于和adapter的设备id进行比较，以实现adapter驱动与adapter设备的比较。而xx_i2c_of_probe

则用来实现adapters的声明与注册以及i2c设备的发现与注册

在adapter的probe函数里，调用了iomap，该函数通过调用ioremap来实现地址映射，也就是将一个IO地址空间映射到内核的虚拟

地址空间中（因为在保护模式下，内核是不认物理地址的，当实现了地址映射后，就可以通过对虚拟地址的访问来实现对真正物理地

址的访问）。通过该函数就将i2c的基地址映射到内核虚拟地址了（可以查看具体cpu的datasheet获取i2c的物理基地址）

i2c_add_adapter 主要实现adapter的注册与添加，而

of_register_i2c_devices则实现了i2c client的发现与添加。

static int __devinit xx_i2c_of_probe(struct of_device *op,

   const struct of_device_id *match)

{

struct xx_i2c_dev *i2c;

struct i2c_adapter *adap;

int result = 0;

u32 param1;

i2c = kzalloc(sizeof(*i2c), GFP_KERNEL);

if (!i2c)

return -ENOMEM;

i2c->dev = &op->dev; /* for debug and error output */

  

i2c->base = of_iomap(op->node, 0);

if (!i2c->base) {

dev_err(i2c->dev, "failed to map controller\n");

result = -ENOMEM;

goto fail_map;

}

i2c->irq = irq_of_parse_and_map(op->node, 0);

if (i2c->irq != NO_IRQ) { /* i2c->irq = NO_IRQ implies polling */

result = request_irq(i2c->irq, i2c_xx_isr,

     0, "i2c-xx", i2c);

if (result < 0) {

dev_err(i2c->dev, "failed to attach interrupt\n");

goto fail_request;

}

}

i2c->write = writel;//master_xfer会调用这两个函数

i2c->read = readl;

init_completion(&i2c->cmd_complete);

mutex_init(&i2c->lock);

param1 = i2c->read(i2c->base + DW_IC_COMP_PARAM_1);

i2c->tx_fifo_depth = ((param1 >> 16) & 0xff) + 1;

i2c->rx_fifo_depth = ((param1 >> 8)  & 0xff) + 1;

i2c_xx_init(i2c);

i2c->write(0,i2c->base + DW_IC_INTR_MASK); /* disable IRQ */

dev_set_drvdata(&op->dev, i2c);

adap = &i2c->adapter;

i2c_set_adapdata(adap, i2c);

adap->owner = THIS_MODULE;

adap->class = I2C_CLASS_HWMON;

strlcpy(adap->name, "Synopsys DesignWare I2C adapter",

sizeof(adap->name));

adap->algo = &i2c_xx_algo;

adap->dev.parent = &op->dev;

result = i2c_add_adapter(adap);

if (result) {

dev_err(i2c->dev, "failure adding adapter\n");

goto fail_add;

}

of_register_i2c_devices(adap, op->node);

return 0;

fail_add:

dev_set_drvdata(&op->dev, NULL);

//clk_disable(i2c->clk);

//clk_put(i2c->clk);

i2c->clk = NULL;

//fail_clk:

free_irq(i2c->irq, i2c);

fail_request:

irq_dispose_mapping(i2c->irq);

iounmap(i2c->base);

fail_map:

kfree(i2c);

return result;

}

在of_register_i2c_devices中，用到了一个重要的结构体：i2c_board_info，将会描述具体i2c设备的addr、type等（其中type为i2c client的id，这个值将会与i2c driver的id进行比较，若相同则说明i2c client与i2c driver是相同的，就会进行i2c client与i2c driver的对于）。下面是i2c_board_info的定义

struct i2c_board_info {

char type[I2C_NAME_SIZE];

unsigned short flags;

unsigned short addr;

void *platform_data;

struct dev_archdata *archdata;

int irq;

};

对于powerpc，其设备的物理地址是写在设备树dts中的。设备的寄存器基地址、中断号等信息都写在dts中，内核通过platform_get_resource等标准接口即可自动获取这些值，实现了驱动和资源的分离。(在系统启动阶段会解析DTB文件，将相关资源注册到Platform bus上，这样就可以通过platform_get_resource等进行访问。)

在of_register_i2c_devices里通过of_modalias_node与

of_get_property就可以获得i2c设备的type与addr了；接着会调用

i2c_new_device，添加新的i2c client

void of_register_i2c_devices(struct i2c_adapter *adap,

     struct device_node *adap_node)

{

void *result;

struct device_node *node;

/*注册依附在该adapter上的所有 i2c client*/

for_each_child_of_node(adap_node, node) 

{

struct i2c_board_info info = {};

struct dev_archdata dev_ad = {};

const u32 *addr;

int len;

/*获取i2c 设备的名称，并将名称赋值到

i2c_board_info的type*/

if (of_modalias_node(node, info.type, sizeof(info.type)) < 0)

continue;

/*获取i2c设备的地址*/

addr = of_get_property(node, "reg", &len);

if (!addr || len < sizeof(int) || *addr > (1 << 10) - 1) {

printk(KERN_ERR

       "of-i2c: invalid i2c device entry\n");

continue;

}

info.irq = irq_of_parse_and_map(node, 0);

info.addr = *addr;

dev_archdata_set_node(&dev_ad, node);

info.archdata = &dev_ad;

request_module("%s", info.type);

result = i2c_new_device(adap, &info);

if (result == NULL) {

printk(KERN_ERR

       "of-i2c: Failed to load driver for %s\n",

       info.type);

irq_dispose_mapping(info.irq);

continue;

}

/*

 * Get the node to not lose the dev_archdata->of_node.

 * Currently there is no way to put it back, as well as no

 * of_unregister_i2c_devices() call.

 */

of_node_get(node);

}

}

在i2c_new_device里，将会初始化一个i2c client。然后会调用device_register来注册一个i2c设备

struct i2c_client *

i2c_new_device(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_board_info const *info)

{

struct i2c_client *client;

int status;

client = kzalloc(sizeof *client, GFP_KERNEL);

if (!client)

return NULL;

client->adapter = adap;

client->dev.platform_data = info->platform_data;

if (info->archdata)

client->dev.archdata = *info->archdata;

client->flags = info->flags;

client->addr = info->addr;

client->irq = info->irq;

strlcpy(client->name, info->type, sizeof(client->name));

/* Check for address business */

status = i2c_check_addr(adap, client->addr);

if (status)

goto out_err;

client->dev.parent = &client->adapter->dev;

client->dev.bus = &i2c_bus_type;//这句很重要i2c client将会注册在该总线上

client->dev.type = &i2c_client_type;

dev_set_name(&client->dev, "%d-%04x", i2c_adapter_id(adap),

     client->addr);

status = device_register(&client->dev);

if (status)

goto out_err;

dev_dbg(&adap->dev, "client [%s] registered with bus id %s\n",

client->name, dev_name(&client->dev));

return client;

out_err:

dev_err(&adap->dev, "Failed to register i2c client %s at 0x%02x "

"(%d)\n", client->name, client->addr, status);

kfree(client);

return NULL;

}

1、进行设备的初始化；2、调用device_add

int device_register(struct device *dev)

{

device_initialize(dev);

return device_add(dev);

}

在device_add里，将会调用device_add_class_symlinks、device_add_attrs、bus_add_device，其中在bus_add_device就会将i2c client注册到i2c总线上的列表上，与i2c driver驱动注册到i2c总线的驱动列表上相似

int device_add(struct device *dev)

{

struct device *parent = NULL;

struct class_interface *class_intf;

int error = -EINVAL;

dev = get_device(dev);

if (!dev)

goto done;

if (!dev->p) {

error = device_private_init(dev);

if (error)

goto done;

}

if (dev->init_name) {

dev_set_name(dev, "%s", dev->init_name);

dev->init_name = NULL;

}

if (!dev_name(dev))

goto name_error;

pr_debug("device: '%s': %s\n", dev_name(dev), __func__);

parent = get_device(dev->parent);

setup_parent(dev, parent);

/* use parent numa_node */

if (parent)

set_dev_node(dev, dev_to_node(parent));

/* first, register with generic layer. */

/* we require the name to be set before, and pass NULL */

error = kobject_add(&dev->kobj, dev->kobj.parent, NULL);

if (error)

goto Error;

/* notify platform of device entry */

if (platform_notify)

platform_notify(dev);

error = device_create_file(dev, &uevent_attr);

if (error)

goto attrError;

if (MAJOR(dev->devt)) {

error = device_create_file(dev, &devt_attr);

if (error)

goto ueventattrError;

error = device_create_sys_dev_entry(dev);

if (error)

goto devtattrError;

devtmpfs_create_node(dev);

}

error = device_add_class_symlinks(dev);

if (error)

goto SymlinkError;

error = device_add_attrs(dev);

if (error)

goto AttrsError;

error = bus_add_device(dev);//

if (error)

goto BusError;

error = dpm_sysfs_add(dev);

if (error)

goto DPMError;

device_pm_add(dev);

if (dev->bus)

blocking_notifier_call_chain(&dev->bus->p->bus_notifier,

     BUS_NOTIFY_ADD_DEVICE, dev);

kobject_uevent(&dev->kobj, KOBJ_ADD);

bus_probe_device(dev);

if (parent)

klist_add_tail(&dev->p->knode_parent,

       &parent->p->klist_children);

if (dev->class) {

mutex_lock(&dev->class->p->class_mutex);

/* tie the class to the device */

klist_add_tail(&dev->knode_class,

       &dev->class->p->class_devices);

/* notify any interfaces that the device is here */

list_for_each_entry(class_intf,

    &dev->class->p->class_interfaces, node)

if (class_intf->add_dev)

class_intf->add_dev(dev, class_intf);

mutex_unlock(&dev->class->p->class_mutex);

}

done:

put_device(dev);

return error;

 DPMError:

bus_remove_device(dev);

 BusError:

device_remove_attrs(dev);

 AttrsError:

device_remove_class_symlinks(dev);

 SymlinkError:

if (MAJOR(dev->devt))

device_remove_sys_dev_entry(dev);

 devtattrError:

if (MAJOR(dev->devt))

device_remove_file(dev, &devt_attr);

 ueventattrError:

device_remove_file(dev, &uevent_attr);

 attrError:

kobject_uevent(&dev->kobj, KOBJ_REMOVE);

kobject_del(&dev->kobj);

 Error:

cleanup_device_parent(dev);

if (parent)

put_device(parent);

name_error:

kfree(dev->p);

dev->p = NULL;

goto done;

}

在该函数里， sysfs_create_link用来建立dev与bus之间的链接；然后调用

klist_add_tail，将device的dev->p->knode_bus添加到

bus->p->klist_devices，就实现将device添加到i2c 总线的device列表。这样，在i2c driver注册时，通过调用

bus_for_each_dev(i2c_register_driver-->driver_register

-->bus_add_driver-->driver_attach-->bus_for_each_dev),就会查找我们注册在bus->p->klist_devices上的每一个i2c设备，实现i2c总线上设备与驱动的对应。

int bus_add_device(struct device *dev)

{

struct bus_type *bus = bus_get(dev->bus);

int error = 0;

if (bus) {

pr_debug("bus: '%s': add device %s\n", bus->name, dev_name(dev));

error = device_add_attrs(bus, dev);

if (error)

goto out_put;

error = sysfs_create_link(&bus->p->devices_kset->kobj,

&dev->kobj, dev_name(dev));

if (error)

goto out_id;

error = sysfs_create_link(&dev->kobj,

&dev->bus->p->subsys.kobj, "subsystem");

if (error)

goto out_subsys;

error = make_deprecated_bus_links(dev);

if (error)

goto out_deprecated;

klist_add_tail(&dev->p->knode_bus, &bus->p->klist_devices);

}

return 0;

out_deprecated:

sysfs_remove_link(&dev->kobj, "subsystem");

out_subsys:

sysfs_remove_link(&bus->p->devices_kset->kobj, dev_name(dev));

out_id:

device_remove_attrs(bus, dev);

out_put:

bus_put(dev->bus);

return error;

}