Linux驱动编程--基于I2C子系统的I2C驱动

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/fs.h>

#include <asm/uaccess.h>

#define I2C_MAJOR        365        //主设备号
#define I2C_MINOR        0        //从设备号
#define I2C_COUNT        1        //设备数量

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

/* 函数声明 */
int s5pc100_i2c_probe(struct i2c_client *, const struct i2c_device_id *);
int s5pc100_i2c_remove(struct i2c_client *);
int s5pc100_i2c_open(struct inode *, struct file *);
int s5pc100_i2c_release(struct inode *, struct file *);
ssize_t s5pc100_i2c_read(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);

/* 定义设备结构体 */
typedef struct s5pc100_i2c {
struct i2c_client client;
struct cdev cdev;
}s5pc100_i2c;

/* 使用设备结构体 */
s5pc100_i2c *i2c;

/* 设备信息struct i2c_device_id结构体,保存i2c设备的设备信息,由于可能
* 存在多个i2c设备所以将它定义为一个结构体数组,方便添加新增设备
struct i2c_device_id {
char name[I2C_NAME_SIZE];    设备的名字,这是一个宏定义2.6.35中默认是20个字符
ulong driver_data;            设备的私有数据,可以自己随便填写
}
*/
struct i2c_device_id i2c_id[] = {
{
"lm75", 0
},
};

/* 构建i2c子系统的设备驱动结构体i2c_driver
* .driver.name 表示驱动程序的名字,这个名字可以由自己任意取
* .id_table 是一个struct i2c_device_id的结构体,保存着i2c的设备信息
struct i2c_device_id {
char name[I2C_NAME_SIZE];    设备的名字,这是一个宏定义2.6.35中默认是20个字符
ulong driver_data;            设备的私有数据,可以自己随便填写
}
* .probe 表示匹配成功后要执行的函数
* .remove 表示移除设备的时候要执行的函数 */
struct i2c_driver i2c_driver = {
.driver.name = "lm75",
.id_table = i2c_id,
.probe = s5pc100_i2c_probe,
.remove = s5pc100_i2c_remove,
};

/* 方法绑定结构体 */
struct file_operations i2c_fops = {
.owner         = THIS_MODULE,
.open         = s5pc100_i2c_open,
.release     = s5pc100_i2c_release,
.read         = s5pc100_i2c_read,
};

int s5pc100_i2c_open(struct inode * inode, struct file *filp)
{
printk("open\n");
return 0;
}

int s5pc100_i2c_release(struct inode * inode, struct file *filp)
{
printk("close\n");
return 0;
}

/* 读取设备数据,涉及到struct i2c_msg消息结构体的实现和使用 */
ssize_t s5pc100_i2c_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *loff)
{
int ret = 0;
//定义读写缓冲区
char txbuf[1] = {0};
char rxbuf[2] = {0};

/* i2c设备通讯是通过系统定义的消息结构体实现的,这样可以简化驱动人员的工作,实现驱动的良好移植性.
struct i2c_msg {
__u16 addr;   从机地址,从struct i2c_client中获取
__u16 flags;    标志位,使用下面的宏,其中写数据可以直接传递0进去
#define I2C_M_TEN       0x0010        代表i2c地址为10位地址数据
#define I2C_M_RD        0x0001      读数据,从从机到主机
#define I2C_M_NOSTART       0x4000  if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING
#define I2C_M_REV_DIR_ADDR  0x2000  if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING
#define I2C_M_IGNORE_NAK    0x1000  if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING
#define I2C_M_NO_RD_ACK     0x0800  if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING
#define I2C_M_RECV_LEN      0x0400  首先受到的字节表示长度
__u16 len;      消息长度
__u8 *buf;      指向消息数据的指针
}; */
struct i2c_msg msg[2] = {
{ i2c->client.addr, 0, 1, txbuf },
{ i2c->client.addr, I2C_M_RD, 2, rxbuf},
};

if (sizeof(rxbuf) != count)
count = sizeof(rxbuf);

ret = i2c_transfer(i2c->client.adapter, msg, ARRAY_SIZE(msg));
if (ret < 0) {
printk("failure:i2c_transfer\n");
return -EFAULT;
}

if (copy_to_user(buf, rxbuf, count))
return -EFAULT;

return count;
}

/* 匹配函数,设备成功配对并取得设备信息struct i2c_client结构体后执行的函数 */
int s5pc100_i2c_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *i2c_id)
{
int ret = 0;
dev_t devno = MKDEV(I2C_MAJOR, I2C_MINOR);                //获取设备号

ret = register_chrdev_region(devno, I2C_COUNT, "i2c");    //注册设备
if (ret < 0) {
printk("failure:register_chrdev_region\n");
return ret;
}

/* 申请空间
* 使用函数void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
size 代表申请的内存大小
flags 表示该函数的操作类型,使用系统提供的宏实现,用到的主要有下面这些:
GFP_ATOMIC 能申请到内存则申请,不能申请到内存则立即返回错误码
GFP_KERNEL 能申请则申请,不能申请则睡眠,直到申请到为止
*/
i2c = (s5pc100_i2c *)kmalloc(sizeof(*i2c), GFP_KERNEL);
if (NULL == i2c) {
printk("failure:i2c.kmalloc\n");
return -ENOMEM;
}
/* 设备初始化,将cdev和file_operations绑定,将设备信息和实现方法进行绑定 */
cdev_init(&i2c->cdev, &i2c_fops);
i2c->cdev.owner = THIS_MODULE;
/* 添加设备 */
ret = cdev_add(&i2c->cdev, devno, I2C_COUNT);
if (ret < 0) {
ret = -EFAULT;
printk("failure:cdev_add\n");
goto err1;
}
/* 导出client,获取系统提供的具体的i2c的设备信息,这样就实现了设备和驱动的关联*/
i2c->client = *client;

return 0;

err1:
kfree(i2c);
unregister_chrdev_region(devno, I2C_COUNT);

return ret;
}

/* remove处理函数 */
int s5pc100_i2c_remove(struct i2c_client *client)
{
/* 释放需要释放的数据 */
int ret = 0;
dev_t devno = MKDEV(I2C_MAJOR, I2C_MINOR);

cdev_del(&i2c->cdev);
kfree(i2c);
unregister_chrdev_region(devno, I2C_COUNT);

return ret;
}

/* 加载函数 */
static int __init s5pc100_i2c_init(void)
{
/* 注册i2c的设备驱动
* 使用函数int i2c_add_driver(struct i2c_driver *i2c_driver)
* 成功返回0,失败返回错误码 */
return i2c_add_driver(&i2c_driver);
}

/* 卸载函数 */
static void __exit s5pc100_i2c_cleanup(void)
{
/* 删除i2c的设备驱动
* 使用函数void i2c_del_driver(struct i2c_driver *i2c_driver) */
i2c_del_driver(&i2c_driver);
}

module_init(s5pc100_i2c_init);
module_exit(s5pc100_i2c_cleanup);