linux驅動之spi學習小結

linux spi驅動總體架構

在2.6的linux核心中，spi的驅動架構可以分為如下三個層次：spi 核心層、spi控制器驅動層和spi裝置驅動層。

linux 中spi驅動**位於drivers/spi目錄。

linux spi體系結構圖

本文對驅動框架不做詳細分析（可參見孟浩依然的博文《linux核心spi匯流排驅動分析》），只闡述spi驅動各環節銜接過程，因為我發現在缺乏必要的驅動理論基礎的前提下，對模組分而治之就像瞎子摸象，缺少整體感和流暢性。

linux中spi子系統的初始化是從drivers/spi/spi.c檔案中的spi_init函式開始的，看看它的定義：

static int __init spi_init(void)
status = bus_register(&spi_bus_type);
if (status < 0)
goto err1;
status = class_register(&spi_master_class);
if (status < 0)
goto err2;
return 0;
err2:
bus_unregister(&spi_bus_type);
err1:
kfree(buf);
buf = null;
err0:
return status;
}

初始化過程主要為匯流排分配記憶體資源、完成匯流排註冊，這裡涉及到spi匯流排結構體，定義如下：

struct bus_type spi_bus_type = ;

其中包含了最重要的match函式，該函式作用是匹配匯流排裝置與驅動，在spi_driver註冊時，會被用於掃瞄spi匯流排上的裝置，詳見match定義

。補充知識：

device naming and driver binding

platform_device.dev.bus_id是乙個裝置在匯流排上的名字，它包含兩部分：

＊ platform_device.name 裝置名字，用來進行driver的匹配

＊ platform_device.id 裝置例項的標號，如果是-1，表示同樣名字的裝置只有乙個

舉個簡單的例子，name/id是「serial/1」則它的bus_id就是serial.1 如果name/id是「serial/0」則它的bus_id就是serial.0 ,如果它的name/id是「serial/-1」則它的bus_id就是serial。

driver的繫結是通過driver core自動完成的，完成driver和device的匹配後以後會自動執行probe()函式，如果函式執行成功，則driver和device就繫結在一起了，drvier和device匹配的方法有3種：

＊當乙個裝置註冊的時候，會在匯流排上尋找匹配的driver，platform device一般在系統啟動很早的時候就註冊了。

＊當乙個驅動註冊[platform_driver_register()]的時候，會遍歷所有匯流排上的裝置來尋找匹配，在啟動的過程驅動的註冊一般比較晚，或者在模組載入的時候

＊當乙個驅動註冊[platform_driver_probe()]的時候，功能上和使用platform_driver_register()是一樣的，唯一的區別是它不能被以後其他的device probe了，也就是說這個driver只能和乙個device繫結。

spi_device 和spi_master

platform匯流排有platform_device和platform_driver，對於spi匯流排，也有對應的spi_device和spi_driver。

struct spi_device ;

spi_device通常在bsp的板檔案中定義，它的板資訊用spi_board_info結構體描述，該結構體記錄spi外設使用的主機控制器序號、片選序號、資料位元率、spi傳輸模式(即使)等。spi_board_info結構體宣告如下：

struct spi_board_info ;

在系統開機時，在機器初始化函式init_machine()中將通過spi_register_board_info()將spi_board_info註冊到鍊錶board_list上，這一點與啟動時通過

platform_add_devices()函式統一註冊platform_device(歸納為乙個陣列)過程非常相似。

但是必須要強調的是，此時並未建立spi_device或者spi_master。

spi控制器驅動

spi控制器驅動層，每種處理器平台都有自己的控制器驅動，屬於平台移植相關層。它的職責是為系統中每條spi匯流排實現相應的讀寫方法，

乙個控制器驅動用於支援一條特定的spi匯流排的讀寫。

在物理上，每個spi控制器可以連線若干個spi從裝置。

一般在系統開機時，spi控制器驅動被首先裝載。

在spi_device封裝了乙個spi_master結構體，

事實上spi_master的註冊會在spi_register_board_info之後。

struct spi_master ;

另外，一般來說裝置是不能被熱插拔的，所以可以將probe()函式放在spi控制器驅動init段裡面來節省driver執行時候的記憶體開銷：

static int __init s3c64xx_spi_init(void)

在s3c6410中，spi控制器驅動在裝置與驅動匹配成功後才建立並註冊的，詳見s3c64xx_spi_probe函式定義。

spi_driver在驅動模組載入時進行初始化並註冊，註冊時會掃瞄匯流排上的裝置，通過匯流排match函式進行裝置與驅動匹配，若成功，則呼叫spi_driver的probe函式，

通過platform_get_resource等函式獲取spi_board_info中定義的資源資訊，

建立並註冊

spi_master，spi_master註冊過程會呼叫scan_boardinfo掃瞄board_list，通過匯流排號(bus_num)找到掛接在它上面的spi裝置，建立並註冊乙個spi_device。

spi外設驅動

spi外設驅動遍布於核心的drivers、sounds各個子目錄之下，spi只是一種匯流排，spi_driver的作用只是將spi外設掛接在該匯流排上，因此在spi_driver的probe函式中，將註冊本身所屬裝置驅動的型別。

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