I2C子系統之 adapter driver注冊——I2C_dev_init()

i2c的操作在內核中是當做字符設備來操作的，相關初始化在由i2c_dev_init函數來初始化。

並且i2c adapter的驅動通過i2cdev_driver這個通用驅動的attach方法來實現注冊的。

下面具體分析整個過程。

1. static int __init i2c_dev_init(void)
2. {
3. 。。。 。。。
4. res = register_chrdev(I2C_MAJOR, "i2c", &i2cdev_fops);
5. if (res)
6. goto out;
8. i2c_dev_class = class_create(THIS_MODULE, "i2c-dev");
9. if (IS_ERR(i2c_dev_class)) {
10. res = PTR_ERR(i2c_dev_class);
11. goto out_unreg_chrdev;
12. }
14. res = i2c_add_driver(&i2cdev_driver);
15. 。。。 。。。
16. }

函數首先調用register_chardev函數向內核注冊主備號為I2C_MAJOR、操作集為i2cdev_fops的字符設備。

register_chrdev函數最終會向系統注冊主設備為I2C_MAJOR，此設備號為0~255的設備。這表示系統最多可以容納256個i2c adapter，adapter的字符操作方法i2cdev_fops如下：

1. static const struct file_operations i2cdev_fops = {
2. .owner = THIS_MODULE,
3. .llseek = no_llseek,
4. .read = i2cdev_read,
5. .write = i2cdev_write,
6. .unlocked_ioctl = i2cdev_ioctl,
7. .open = i2cdev_open,
8. .release = i2cdev_release,
9. };

當read()、write()、open()、close()、ioctl()等系統調用發生時就會調用到這些函數。

但是i2cdev_fops其實是通用的的操作，應為不同的adapter對應的操作方法肯定有區別所以這裡的fops只是具體adapter操作方法的一層外殼，具體稍後分析。

字符設備注冊完畢後通過class_create()函數初始化一個類i2c_dev_class，這個類稍後需要使用，用於在/dev/i2c-0下自動創建設備，後面分析。

類初始化完畢後，然後調用函數i2c_add_driver函數注冊i2c driver。這裡所說的i2c其實對應的是系統中所有的i2c類設備。

通過i2c driver中的attach_adapter方法來實現將adapter和對應的驅動綁定。

1. static struct i2c_driver i2cdev_driver = {
2. .driver = {
3. .name = "dev_driver",
4. },
5. .attach_adapter = i2cdev_attach_adapter,
6. .detach_adapter = i2cdev_detach_adapter,
7. };

此處注意attach_adapter這個方法，/dev目錄下的設備創建是在通過執行此函數實現的。

下面具體分析i2c_add_driver注冊i2cdev_driver的過程

2.i2c_add_driver

i2c_add_driver函數只是對i2c_register_driver做了簡單的封裝，下面直接分析i2c_register_driver

1. int i2c_register_driver(struct module *owner, struct i2c_driver *driver)
2. {
3. int res;
5. /* Can't register until after driver model init */
6. if (unlikely(WARN_ON(!i2c_bus_type.p))){
7. printk("Can't register until after driver model init\n");
8. return -EAGAIN;
9. }
11. /* add the driver to the list of i2c drivers in the driver core */
12. driver->driver.owner = owner;
13. driver->driver.bus = &i2c_bus_type;
15. /* When registration returns, the driver core
16. * will have called probe() for all matching-but-unbound devices.
17. */
18. res = driver_register(&driver->driver);
19. if (res)
20. return res;
22. pr_debug("i2c-core: driver [%s] registered\n", driver->driver.name);
24. INIT_LIST_HEAD(&driver->clients);
25. /* Walk the adapters that are already present */
26. mutex_lock(&core_lock);
27. bus_for_each_dev(&i2c_bus_type, NULL, driver, __process_new_driver);
28. mutex_unlock(&core_lock);
30. return 0;
31. }

函數通過

1. driver->driver.bus = &i2c_bus_type;

可見此驅動通過函數driver_register()之後 同樣會被注冊到了i2c總線上。

值得一提的是此處i2cdev_driver中的attach_adapter的執行機會很大，通過bus_for_each_dev()函數

1. bus_for_each_dev(&i2c_bus_type, NULL, driver, __process_new_driver);

會嘗試和i2c總線上所有的dev進行一次匹配，只要獲取的dev為adapter時，就可執行後續操作。

此處的bus_for_each_dev函數主要功能就是循環查詢一遍i2c總線上所有的dev，包括adapter device和client device。

然後依次將dev和driver作為__process_new_driver的參數並執行__process_new_driver函數，但是只有adapter device

才會執行後續的操作，否則返回繼續輪詢i2c總線上的dev。

1. static int __process_new_driver(struct device *dev, void *data)
2. {
3. if (dev->type != &i2c_adapter_type)
4. return 0;
5. return i2c_do_add_adapter(data, to_i2c_adapter(dev));
6. }

可以發現__process_new_driver函數首先判斷的是dev的類型，假如是adapter類型才會繼續執行後面的代碼，假如不是則立即返回繼續摘取下個dev然後循環執行__process_new_driver。因為對我們來說，我們只需要注冊adapter的驅動就可以了，i2c的所有操作是通過主機來完成的，從機只是被動接受。由於之前已經通過i2cadd_numbered_adapter()注冊過adapter到總線i2c_bus_type，所以此處有機會執行後面的i2c_do_add_adapter函數。

1. static int i2c_do_add_adapter(struct i2c_driver *driver,
2. struct i2c_adapter *adap)
3. {
4. /* Detect supported devices on that bus, and instantiate them */
5. i2c_detect(adap, driver);
7. /* Let legacy drivers scan this bus for matching devices */
8. if (driver->attach_adapter) {
9. /* We ignore the return code; if it fails, too bad */
10. driver->attach_adapter(adap);
11. }
12. return 0;
13. }

可以發現在i2c_do_add_adapter函數主要執行的是i2c_dectect和driver->attach_adapter。

由於此處驅動並未初始化driver->detect，所以i2c_detect函數未執行有效操作就會退出。

接著通過傳統方式執行driver->attach_adapter方法。

1. tatic int i2cdev_attach_adapter(struct i2c_adapter *adap)
2. {
3. struct i2c_dev *i2c_dev;
4. int res;
6. i2c_dev = get_free_i2c_dev(adap);
7. if (IS_ERR(i2c_dev))
8. return PTR_ERR(i2c_dev);
10. /* register this i2c device with the driver core */
11. i2c_dev->dev = device_create(i2c_dev_class, &adap->dev,
12. MKDEV(I2C_MAJOR, adap->nr), NULL,
13. "i2c-%d", adap->nr);
14. if (IS_ERR(i2c_dev->dev)) {
15. res = PTR_ERR(i2c_dev->dev);
16. goto error;
17. }
18. res = device_create_file(i2c_dev->dev, &dev_attr_name);
19. if (res)
20. goto error_destroy;
22. pr_debug("i2c-dev: adapter [%s] registered as minor %d\n",
23. adap->name, adap->nr);
24. return 0;
25. error_destroy:
26. device_destroy(i2c_dev_class, MKDEV(I2C_MAJOR, adap->nr));
27. error:
28. return_i2c_dev(i2c_dev);
29. return res;
30. }

可見attach_adapter函數的作用就是調用device_create()函數 通過之前class_create的類信息在/dev下自動創建設備文件。

並且此設備的設備號是由固定的主設備號I2C_MAJOR 和 從設備號組成的，從設備號取的就是adapter的nr，此處為0。

並且可以推斷出系統最多可以容納0~255 總共256個i2c adapter。

到此i2c部分的初始化就完成了，可以通過read write來操作設備了。

補充：上面說的新方法好像在驅動裡面就會detect client，然後把所有檢測到的client放到一條鏈表裡。

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