i2c子系统

linux内核的I2C驱动框架总览
(1)I2C驱动框架的主要目标是：让驱动开发者可以在内核中方便的添加自己的I2C设备的驱动程序，从而可以更容易的在linux下驱动自己的I2C接口硬件
(2)源码中I2C相关的驱动均位于：drivers/i2c目录下。linux系统提供2种I2C驱动实现方法：

第一种叫i2c-dev，对应drivers/i2c/i2c-dev.c，这种方法只是封装了主机（I2C master，一般是SoC中内置的I2C控制器）的I2C基本操作，并且向应用层提供相应的操作接口，应用层代码需要自己去实现对slave的控制和操作，所以这种I2C驱动相当于只是提供给应用层可以访问slave硬件设备的接口，本身并未对硬件做任何操作，应用需要实现对硬件的操作，因此写应用的人必须对硬件非常了解，其实相当于传统的驱动中干的活儿丢给应用去做了，所以这种I2C驱动又叫做“应用层驱动”，这种方式并不主流，它的优势是把差异化都放在应用中，这样在设备比较难缠（尤其是slave是非标准I2C时）时不用动驱动，而只需要修改应用就可以实现对各种设备的驱动。这种驱动在驱动层很简单（就是i2c-dev.c）我们就不分析了。

第二种I2C驱动是所有的代码都放在驱动层实现，直接向应用层提供最终结果。应用层甚至不需要知道这里面有I2C存在，譬如电容式触摸屏驱动，直接向应用层提供/dev/input/event1的操作接口，应用层编程的人根本不知道event1中涉及到了I2C。这种是我们后续分析的重点。

I2C子系统的4个关键结构体
(1)struct i2c_adapter                   I2C适配器，用来描述I2C控制器的
(2)struct i2c_algorithm                I2C算法（时序）
(3)struct i2c_client I2C              （从机）设备信息
(4)struct i2c_driver I2C             （从机）设备驱动

关键文件
(1)i2c-core.c
(2)busses目录
(3)algos目录

i2c-core.c初步分析
(1)smbus代码略过
(2)模块加载和卸载:bus_register(&i2c_bus_type);

I2C总线的匹配机制
(1)match函数
(2)probe函数
总结：I2C总线上有2条分支：i2c_client链和i2c_driver链，当任何一个driver或者client去注册时，I2C总线都会调用match函数去对client.name和driver.id_table.name进行循环匹配。如果driver.id_table中所有的id都匹配不上则说明client并没有找到一个对应的driver，没了；如果匹配上了则标明client和driver是适用的，那么I2C总线会调用自身的probe函数，自身的probe函数又会调用driver中提供的probe函数，driver中的probe函数会对设备进行硬件初始化和后续工作。

核心层开放给其他部分的注册接口
(1)i2c_add_adapter/i2c_add_numbered_adapter 注册adapter的
(2)i2c_add_driver 注册driver的
(3)i2c_new_device 注册client的

adapter模块的注册（drivers/i2c/busses/i2c-s3c2410.c为例）
(1)平台总线方式注册
(2)找到driver和device，并且确认其配对过程
(3)probe函数

probe函数分析
(1)填充一个i2c_adapter结构体，并且调用接口去注册之
(2)从platform_device接收硬件信息，做必要的处理（request_mem_region & ioremap、request_irq等）
(3)对硬件做初始化（直接操作soc内部I2C控制器的寄存器）

i2c_algorithm
(1)i2c->adap.algo = &s3c24xx_i2c_algorithm;
(2)functionality
(3)s3c24xx_i2c_doxfer

i2c_driver的注册
(1)以gslX680的驱动为例
(2)i2c_driver的基本分析：name和probe

i2c_client从哪里来
(1)直接来源：i2c_register_board_info
smdkc110_machine_init
i2c_register_board_info

struct i2c_board_info {
char type[I2C_NAME_SIZE]; // 设备名
unsigned short flags; // 属性
unsigned short addr; // 设备从地址
void *platform_data; // 设备私有数据
struct dev_archdata *archdata;
#ifdef CONFIG_OF
struct device_node *of_node;
#endif
int irq; // 设备使用的IRQ号，对应CPU的EINT
};

(2)实现原理分析
内核维护一个链表 __i2c_board_list，这个链表上链接的是I2C总线上挂接的所有硬件设备的信息结构体。也就是说这个链表维护的是一个struct i2c_board_info结构体链表。
真正的需要的struct i2c_client在别的地方由__i2c_board_list链表中的各个节点内容来另外构建生成。

函数调用层次：
i2c_add_adapter/i2c_add_numbered_adapter
i2c_register_adapter
i2c_scan_static_board_info
i2c_new_device
device_register

总结：I2C总线的i2c_client的提供是内核通过i2c_add_adapter/i2c_add_numbered_adapter接口调用时自动生成的。

gslX680驱动的移植实践
初步移植实验
(1)源码获取
(2)源码加入内核中
(3)mach文件中添加board_info
(4)编译后内核去启动
在内核配置中添加CONFIG项
(1)定义一个宏名，譬如CONFIG_TOUCHSCREEN_GSLX680
(2)在代码中使用宏来条件编译
(3)在Makefile中使用宏来条件配置
(4)在Kconfig项目中添加宏的配置项
(5)make menuconfig并选择Y或者N