Linux设备模型下的I2C驱动实现解析

"该文主要探讨Linux设备模型在I2C子系统中的具体实现，结合一个基于Marvell芯片的路由器板子为例，详细解析I2C驱动的注册和初始化过程。" 在Linux操作系统中，设备模型是用来管理和组织硬件设备的框架，它使得驱动程序和上层应用能够以统一的方式与硬件交互。在I2C子系统中，设备模型扮演着关键角色，帮助协调I2C控制器与I2C设备之间的通信。I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种两线制同步串行总线，用于连接微控制器和各种外围设备。 首先，I2C控制器的设备注册在platform总线下。平台设备（platform_device）`kw_i2c`包含了Marvell芯片的I2C控制器参数，如物理地址、中断号、频率和超时值等。`platform_device_register()`函数用于将此设备注册到系统中。 接着，对应的I2C控制器驱动程序注册到platform总线下。驱动程序的核心是其probe函数，当驱动被加载时，probe函数会被调用。在这个函数中，驱动会根据之前注册的设备参数进行内存映射、初始化寄存器、设置中断处理等操作。这些操作完成后，会在I2C子系统中创建一个I2C适配器，例如`i2c-0`。 然后，内核会创建一个字符设备，并建立名为i2c-dev的设备类。接下来，一个特定的I2C驱动会在I2C总线下被创建，它的`attach_adapter`成员函数会被调用。这个函数利用适配器的参数在新创建的类下创建一个名为`i2c-0`的设备。 至此，I2C驱动的创建阶段结束。用户空间可以通过`/dev/i2c-0`字符设备接口，利用提供的file operations（fops）如open、close、read、write和ioctl，通过Linux的I2C驱动机制间接控制I2C硬件设备。 在代码示例中，`platform_device_register(&kw_i2c)`是注册I2C控制器设备的关键步骤，`kw_i2c`是一个`platform_device`结构体，包含了设备的相关信息。`MV64XXX_I2C_CTLR_NAME`是控制器名称的宏定义，`id=0`表示这是控制器的实例编号。 总结来说，Linux设备模型的I2C实现涉及了平台设备的注册、驱动的加载与初始化、字符设备的创建以及I2C适配器的设置。这个过程确保了用户空间能够通过标准接口与I2C总线上的设备进行有效通信。在实际开发中，理解这些步骤对于编写和调试I2C驱动至关重要。