Linux SPI框架

Linux的SPI子系統采用主機驅動和外設驅動分離的思想，首先主機SPI控制器是一種平台設備，因此它以platform的方式注冊進內核，外設的信息是以boardinfo形式靜態定義的，在創建spi_master時，會根據外設的bus_num和主機的bus_num是否相等，來選擇是否將該外設掛接在該SPI主控制器下。先看SPI子系統中幾個關鍵的數據結構：

struct spi_master用來描述一個SPI主控制器

1. struct spi_master {
2. struct device dev;
3. s16 bus_num; /*總線編號*/
4. u16 num_chipselect;/*支持的外設數量*/
5. u16 dma_alignment;
6. int (*transfer)(struct spi_device *spi, struct spi_message *mesg);/*用於將消息添加到隊列*/
7. void (*cleanup)(struct spi_device *spi);
8. };

struct spi_device用來描述一個SPI從設備

1. struct spi_device {
2. struct device dev;
3. struct spi_master *master; /*從設備所屬的SPI主控器*/
4. u32 max_speed_hz; /*最大傳輸頻率*/
5. u8 chip_select; /*片選號，用於區別其他從設備*/
6. u8 mode; /*傳輸模式*/
7. /*各個mode的定義*/
8. #define SPI_CPHA 0x01 /* clock phase */
9. #define SPI_CPOL 0x02 /* clock polarity */
10. #define SPI_MODE_0 (0|0) /* (original MicroWire) */
11. #define SPI_MODE_1 (0|SPI_CPHA)
12. #define SPI_MODE_2 (SPI_CPOL|0)
13. #define SPI_MODE_3 (SPI_CPOL|SPI_CPHA)
14. #define SPI_CS_HIGH 0x04 /* chipselect active high? */
15. #define SPI_LSB_FIRST 0x08 /* per-word bits-on-wire */
16. #define SPI_3WIRE 0x10 /* SI/SO signals shared */
17. #define SPI_LOOP 0x20 /* loopback mode */
18. u8 bits_per_word; /*每個字的比特數*/
19. int irq; /*所使用的中斷*/
20. void *controller_state;
21. void *controller_data;
22. char modalias[32]; /*設備名，在和從設備驅動匹配時會用到*/
24. };

struct spi_driver用來描述一個SPI從設備的驅動，它的形式和struct platform_driver是一致的

1. struct spi_driver {
2. int (*probe)(struct spi_device *spi);
3. int (*remove)(struct spi_device *spi);
4. void (*shutdown)(struct spi_device *spi);
5. int (*suspend)(struct spi_device *spi, pm_message_t mesg);
6. int (*resume)(struct spi_device *spi);
7. struct device_driver driver;
8. };

SPI子系統初始化的第一步就是將SPI總線注冊進內核，並且在/sys下創建一個spi_master的類，以後注冊的從設備都將掛接在該總線下

1. static int __init spi_init(void)
2. {
3. int status;
5. buf = kmalloc(SPI_BUFSIZ, GFP_KERNEL);
6. if (!buf) {
7. status = -ENOMEM;
8. goto err0;
9. }
11. status = bus_register(&spi_bus_type);//注冊SPI總線
12. if (status < 0)
13. goto err1;
15. status = class_register(&spi_master_class);//注冊spi_master類
16. if (status < 0)
17. goto err2;
18. return 0;
20. err2:
21. bus_unregister(&spi_bus_type);
22. err1:
23. kfree(buf);
24. buf = NULL;
25. err0:
26. return status;
27. }

我們來看spi_bus_type的定義

1. struct bus_type spi_bus_type = {
2. .name = "spi",
3. .dev_attrs = spi_dev_attrs,
4. .match = spi_match_device,
5. .uevent = spi_uevent,
6. .suspend = spi_suspend,
7. .resume = spi_resume,
8. };

來看掛接在SPI總線下的從設備和從設備驅動是如何匹配的，也就是spi_match_device函數

1. static int spi_match_device(struct device *dev, struct device_driver *drv)
2. {
3. const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev);
5. return strcmp(spi->modalias, drv->name) == 0;
6. }

這裡可以看到是將struct device_driver中的name字段與struct spi_device中的modalias字段進行匹配

這裡已經完成了SPI子系統初始化的第一步，也就是注冊SPI總線，這一步是和平台無關的，第二步是和平台相關的初始化，下一節再做介紹。