Linux I2C探秘：probe驱动详解与体系结构

Linux I2C总线分析主要关注于probe方式，这是一种在Linux内核中管理I2C设备的方法。Linux的I2C体系结构分为三个关键部分： 1. **I2C核心**： - I2C核心是Linux内核的基石，提供了一整套通用的I2C接口，包括设备注册和注销机制，以及独立于特定I2C适配器的通信算法。它负责处理设备探测和地址识别，确保平台无关性。 2. **I2C总线驱动**： - 这是硬件适配器层面的实现，如MTK6516中已经预集成，无需自定义。总线驱动主要包含i2c_adapter和i2c_algorithm数据结构，以及控制信号生成的函数。它扩展了系统对I2C总线的支持，但实际通信由设备驱动处理，总线驱动仅提供基础接口。 3. **I2C设备驱动**： - 设备驱动是针对I2C硬件设备的，它们挂载在CPU控制的适配器上。Linux内核中的i2c_dev.c文件实现了一个设备文件系统，通过诸如open(), write(), read(), ioctl(), 和 close()等函数，应用程序可以与I2C设备交互。struct i2c_client是关键数据结构，代表一个挂载到I2C总线上的从设备，包含了依附的i2c主设备信息，以及设备特有的数据结构。 在probe方式下，当一个新设备连接到I2C总线时，Linux内核会自动检测并加载对应的设备驱动。这个过程通常包括以下步骤： - **探测**：内核遍历总线，寻找新的I2C设备。 - **匹配**：通过设备的标识符（如设备ID或地址），查找已注册的设备驱动。 - **加载驱动**：找到匹配的驱动后，加载并初始化设备驱动，设置设备状态。 - **注册设备**：将设备及其驱动信息注册到内核，使其成为可被应用程序访问的对象。 通过这种方式，开发者无需关注底层硬件的复杂性，可以直接通过I2C接口与各种I2C设备进行通信，提高了系统的灵活性和易用性。然而，为了与特定硬件交互，开发人员仍需了解基本的设备驱动编写规则，以实现设备的初始化、读写操作以及事件处理等功能。