前言

• Linux的IIC驅動想必大家都耳熟能詳，網上也有很多相關的教程。
• 網上的教程總結，比如：

• 上面的做法都有些困難及弊端存在，經過摸索了一遍Linux的I2C驅動框架，我發現可以很精簡的寫一個I2C設備的設備驅動。而且是放在內核態中，這樣處理一下GPIO或者中斷什么的都很方便。

投機取巧的I2C驅動

I2C設備驅動說明

• 投機取巧的I2C驅動是參考I2C總線驅動代碼實現的。
• 投機取巧的I2C驅動不需要設備樹，這也讓一些不熟悉設備樹的小伙伴能編寫一個設備驅動。
• 投機取巧的I2C驅動精簡，方便理解。

分析I2C總線驅動說明

• I2C總線驅動的代碼在linux的源碼中--i2c-dev.c中。

• 在代碼中可以看到他提供一套文件操作接口，open，read，write，close接口。實際在上面描述的直接操作i2c總線驅動的方法，最終就是調用到這里。

• 通過整個源碼的分析，我們主要看看open和ioctl接口。其中：

• open接口，代碼分析：通過inode獲取設備子設備號，根據子設備號獲取I2C適配器。然后申請一個從設備對象。并將I2C適配器句柄映射到從設備對象中。

staticinti2cdev_open(structinode*inode,structfile*file)
{
unsignedintminor=iminor(inode);
structi2c_client*client;
structi2c_adapter*adap;

adap=i2c_get_adapter(minor);
if(!adap)
return-ENODEV;

/*Thiscreatesananonymousi2c_client,whichmaylaterbe
*pointedtosomeaddressusingI2C_SLAVEorI2C_SLAVE_FORCE.
*
*Thisclientis**NEVERREGISTERED**withthedrivermodel
*orI2Ccorecode!!Itjustholdsprivatecopiesofaddressing
*informationandmaybeaPECflag.
*/
client=kzalloc(sizeof(*client),GFP_KERNEL);
if(!client){
i2c_put_adapter(adap);
return-ENOMEM;
}
snprintf(client->name,I2C_NAME_SIZE,"i2c-dev%d",adap->nr);

client->adapter=adap;
file->private_data=client;

return0;
}

• ioctl接口(只提取有用信息): 獲取從設備對象句柄，然后將用戶態傳輸的內容傳輸到i2cdev_ioctl_rdwr()接口。i2cdev_ioctl_rdwr()接口是i2c總線驅動對從設備操作的進一步封裝，我們進一步看一下這個函數。

staticlongi2cdev_ioctl(structfile*file,unsignedintcmd,unsignedlongarg)
{
structi2c_client*client=file->private_data;
unsignedlongfuncs;

......

switch(cmd){
.....

caseI2C_RDWR:
returni2cdev_ioctl_rdwr(client,arg);

......
}
return0;
}

• i2cdev_ioctl_rdwr接口：通過接口可以看出，從用戶態拷貝數據，然后通過i2c_transfer接口進入從設備數據讀寫，然后判斷標志是否讀操作，如果為讀操作，將i2c_transfer接口接收回來的數據拷貝到用戶態。

staticnoinlineinti2cdev_ioctl_rdwr(structi2c_client*client,
unsignedlongarg)
{
structi2c_rdwr_ioctl_datardwr_arg;
structi2c_msg*rdwr_pa;
u8__user**data_ptrs;
inti,res;

if(copy_from_user(&rdwr_arg,
(structi2c_rdwr_ioctl_data__user*)arg,
sizeof(rdwr_arg)))
return-EFAULT;

......

res=i2c_transfer(client->adapter,rdwr_pa,rdwr_arg.nmsgs);
while(i-->0){
if(res>=0&&(rdwr_pa[i].flags&I2C_M_RD)){
if(copy_to_user(data_ptrs[i],rdwr_pa[i].buf,
rdwr_pa[i].len))
res=-EFAULT;
}
kfree(rdwr_pa[i].buf);
}
......

returnres;
}

投機取巧的I2C驅動寫法

• 通過i2c總線驅動的源碼分析，實際我們的設備驅動可以通過這種模仿這個總線驅動來寫。
• 代碼模板如下：

#include"rice_i2c.h"

#defineCLASS_NAME"rice_i2c"
#defineDEVICE_NAME"rice_i2c"

typedefstruct{
intmajor_number;
structdevice*device;
structclass*class;
structi2c_client*client;
}Rice_Driver;

Rice_Driverrice_drv;

staticinti2c_test(void)
{
structi2c_msgi2c_msg[2]={0};
uint8_treg_addr=0x75;
uint8_tbuff[2]={0};

i2c_msg[0].addr=0x69;
i2c_msg[0].flags=0;
i2c_msg[0].len=1;
i2c_msg[0].buf=(uint8_t*)?_addr;
i2c_msg[1].addr=0x69;
i2c_msg[1].flags=I2C_M_RD;
i2c_msg[1].len=1;
i2c_msg[1].buf=buff;

i2c_transfer(rice_drv.client->adapter,i2c_msg,2);

printk(KERN_ALERT"i2creaddata:0x%02x!!\n",buff[0]);
}

staticint__initrice_i2c_init(void){
structi2c_client*client;
structi2c_adapter*adap;

rice_drv.major_number=register_chrdev(0,DEVICE_NAME,NULL);

if(rice_drv.major_number0){
printk(KERN_ALERT"Registerfail!!\n");
returnrice_drv.major_number;
}

printk(KERN_ALERT"Registesuccess,majornumberis%d\n",rice_drv.major_number);

rice_drv.class=class_create(THIS_MODULE,CLASS_NAME);

if(IS_ERR(rice_drv.class)){
unregister_chrdev(rice_drv.major_number,DEVICE_NAME);
returnPTR_ERR(rice_drv.class);
}

rice_drv.device=device_create(rice_drv.class,NULL,MKDEV(rice_drv.major_number,0),NULL,DEVICE_NAME);

if(IS_ERR(rice_drv.device)){
class_destroy(rice_drv.class);
unregister_chrdev(rice_drv.major_number,DEVICE_NAME);
returnPTR_ERR(rice_drv.device);
}

//1為設備掛在的i2c總線的子設備號
adap=i2c_get_adapter(1);
if(!adap)
return-ENODEV;

rice_drv.client=kzalloc(sizeof(*rice_drv.client),GFP_KERNEL);
if(!rice_drv.client){
i2c_put_adapter(adap);
return-ENOMEM;
}
snprintf(rice_drv.client->name,I2C_NAME_SIZE,"i2c-dev%d",adap->nr);

rice_drv.client->adapter=adap;

i2c_test();

printk(KERN_ALERT"ricei2ckoinit!!\n");

return0;
}

staticvoid__exitrice_i2c_exit(void){
device_destroy(rice_drv.class,MKDEV(rice_drv.major_number,0));
class_unregister(rice_drv.class);
class_destroy(rice_drv.class);
unregister_chrdev(rice_drv.major_number,DEVICE_NAME);
i2c_put_adapter(rice_drv.client->adap);

printk(KERN_ALERT"ricei2ckoexit!!\n");
}

module_init(rice_i2c_init);
module_exit(rice_i2c_exit);
MODULE_AUTHOR("RieChen");
MODULE_LICENSE("GPL");

• 運行結果

Registesuccess,majornumberis240
i2creaddata:0x67!!
ricei2ckoinit!!

總結

• 通過投機取巧的方法，不需要設備樹的存在，就可以在內核態中編寫設備驅動，而且很靈活。
• 雖然這是一種可以讓我們快速開發驅動的方法，但是還是建議大家要去了解框架的邏輯。這樣不僅對自己的編碼能力，以及開發很有幫助。
• 希望本篇文章能夠幫助到大家。

審核編輯 黃昊宇