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基于S3C2440的嵌入式Linux驱动——SPI子系统解读（三）

2019-07-13 02:49发布

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该系列文章将分为四个部分：    第一部分，将对SPI子系统整体进行描述，同时给出SPI的相关数据结构，最后描述SPI总线的注册。基于S3C2440的嵌入式Linux驱动——SPI子系统解读（一）    第二部分，该文将对SPI的主控制器(master)驱动进行描述。          基于S3C2440的嵌入式Linux驱动——SPI子系统解读（二）    第三部分，该文将对SPI设备驱动，也称protocol 驱动，进行讲解。基于S3C2440的嵌入式Linux驱动——SPI子系统解读（三）    第四部分，即本篇文章，通过SPI设备驱动留给用户层的API，我们将从上到下描述数据是如何通过SPI的protocol 驱动，由bitbang 中转，最后由master驱动将                     数据传输出去。基于S3C2440的嵌入式Linux驱动——SPI子系统解读（四） 本文属于第三部分。 5. SPI设备驱动     在主控制器驱动中，spi_device已经注册了，在设备驱动中，首先要做的就是注册spi_driver，并提供用户层相应的API。
 5.1 SPI设备驱动的注册
下列数据结构及函数位于drivers/spi/spidev.c。
[cpp] view plaincopy
  1. static struct file_operations spidev_fops = {  
  2.     .owner =    THIS_MODULE,  
  3.     /* REVISIT switch to aio primitives, so that userspace 
  4.      * gets more complete API coverage.  It'll simplify things 
  5.      * too, except for the locking. 
  6.      */  
  7.     .write =    spidev_write,  
  8.     .read =        spidev_read,  
  9.     .unlocked_ioctl = spidev_ioctl,  
  10.     .open =        spidev_open,  
  11.     .release =    spidev_release,  
  12. };  
  13.   
  14. /* The main reason to have this class is to make mdev/udev create the 
  15.  * /dev/spidevB.C character device nodes exposing our userspace API. 
  16.  * It also simplifies memory management. 
  17.  */  
  18.   
  19. static struct class *spidev_class;  
  20.   
  21. static struct spi_driver spidev_spi = {  
  22.     .driver = {  
  23.         .name =        "spidev",  
  24.         .owner =    THIS_MODULE,  
  25.     },  
  26.     .probe =    spidev_probe,  
  27.     .remove =    __devexit_p(spidev_remove),  
  28.   
  29.     /* NOTE:  suspend/resume methods are not necessary here. 
  30.      * We don't do anything except pass the requests to/from 
  31.      * the underlying controller.  The refrigerator handles 
  32.      * most issues; the controller driver handles the rest. 
  33.      */  
  34. };  
  35.   
  36. static int __init spidev_init(void)  
  37. {  
  38.     int status;  
  39.   
  40.     /* Claim our 256 reserved device numbers.  Then register a class 
  41.      * that will key udev/mdev to add/remove /dev nodes.  Last, register 
  42.      * the driver which manages those device numbers. 
  43.      */  
  44.     BUILD_BUG_ON(N_SPI_MINORS > 256);    /*检查次设备号*/  
  45.     status = register_chrdev(SPIDEV_MAJOR, "spi", &spidev_fops); /*注册字符设备，major=153*/  
  46.     if (status < 0)  
  47.         return status;  
  48.   
  49.     spidev_class = class_create(THIS_MODULE, "spidev");     /*创建spidev类*/  
  50.     if (IS_ERR(spidev_class)) {  
  51.         unregister_chrdev(SPIDEV_MAJOR, spidev_spi.driver.name);  
  52.         return PTR_ERR(spidev_class);  
  53.     }  
  54.   
  55.     status = spi_register_driver(&spidev_spi);      /*注册spi_driver,并调用probe方法*/  
  56.     if (status < 0) {  
  57.         class_destroy(spidev_class);  
  58.         unregister_chrdev(SPIDEV_MAJOR, spidev_spi.driver.name);  
  59.     }  
  60.     return status;  
  61. }  
  62. module_init(spidev_init);  
  63.   
  64. static void __exit spidev_exit(void)  
  65. {  
  66.     spi_unregister_driver(&spidev_spi);         /*注销spi_driver*/  
  67.     class_destroy(spidev_class);                /*注销类*/  
  68.     unregister_chrdev(SPIDEV_MAJOR, spidev_spi.driver.name);/*注销字符设备*/  
  69. }  
  70. module_exit(spidev_exit);  
该函数中，创建了一个字符设备以提供API给用户层，同时创建了一个spidev类，最后注册spi_driver到内核中。 在这里我们看到了SPI设备驱动是如何提供API给用户层的，那就是通过再熟悉不过的字符设备。通过字符设备，给用户层提供了5个API：open，release，write，read和ioctl。本文在后面将介绍open和close，剩余3个将在本系列的第四篇文章中介绍。 接着看下spi_register_driver函数， 该函数位于drivers/spi/spidev.c。 [cpp] view plaincopy
  1. /** 
  2.  * spi_register_driver - register a SPI driver 
  3.  * @sdrv: the driver to register 
  4.  * Context: can sleep 
  5.  */  
  6. int spi_register_driver(struct spi_driver *sdrv)  
  7. {  
  8.     sdrv->driver.bus = &spi_bus_type;  
  9.     if (sdrv->probe)  
  10.         sdrv->driver.probe = spi_drv_probe;  
  11.     if (sdrv->remove)  
  12.         sdrv->driver.remove = spi_drv_remove;  
  13.     if (sdrv->shutdown)  
  14.         sdrv->driver.shutdown = spi_drv_shutdown;  
  15.     return driver_register(&sdrv->driver);  
  16. }  
  17. EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_register_driver);  
在调用driver_register的过程中，将用driver.name和spi_device的modalias字段进行比较，两者相等则将该spi_driver和spi_device进行绑定。 当spi_driver注册成功以后，将调用probe方法：spidev_probe函数。 5.2 probe方法
 我们来看看spidev_probe这个函数，该函数位于drivers/spi/spidev.c。
 [cpp] view plaincopy
  1. #define SPIDEV_MAJOR            153    /* assigned */  
  2. #define N_SPI_MINORS            32    /* ... up to 256 */  
  3.   
  4. static unsigned long    minors[N_SPI_MINORS / BITS_PER_LONG];    /**/  
  5.   
  6. static LIST_HEAD(device_list);  
  7. static DEFINE_MUTEX(device_list_lock);  
  8.   
  9. static int spidev_probe(struct spi_device *spi)  
  10. {  
  11.     struct spidev_data  *spidev;  
  12.     int         status;  
  13.     unsigned long       minor;  
  14.   
  15.     /* Allocate driver data */  
  16.     spidev = kzalloc(sizeof(*spidev), GFP_KERNEL);  /*以kmalloc分配内存，并清0*/

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