i2c drivers

Linux设备驱动程序架构分析之一个I2C驱动实例

 

转载于：http://blog.csdn.net/liuhaoyutz

内核版本：3.10.1

编写一个I2C设备驱动程序的工作可分为两部分，一是定义和注册I2C设备，即i2c_client；二是定义和注册I2C设备驱动，即i2c_driver。下面我们就以mini2440的I2C设备at24c08 EEPROM为例，介绍如何完成这两个工作。

一、定义和注册I2C设备

步骤1：用i2c_board_info保存I2C设备相关信息

在Linux中，struct i2c_client代表一个I2C设备，该结构体定义在include/linux/i2c.h文件中：

1. 200/**
2. 201 * struct i2c_client - represent an I2Cslave device
3. 202 * @flags: I2C_CLIENT_TEN indicates thedevice uses a ten bit chip address;
4. 203 * I2C_CLIENT_PEC indicates it uses SMBus Packet Error Checking
5. 204 * @addr: Address used on the I2C busconnected to the parent adapter.
6. 205 * @name: Indicates the type of thedevice, usually a chip name that's
7. 206 * generic enough to hide second-sourcing and compatible revisions.
8. 207 * @adapter: manages the bus segmenthosting this I2C device
9. 208 * @driver: device's driver, hencepointer to access routines
10. 209 * @dev: Driver model device node forthe slave.
11. 210 * @irq: indicates the IRQ generated bythis device (if any)
12. 211 * @detected: member of ani2c_driver.clients list or i2c-core's
13. 212 * userspace_devices list
14. 213 *
15. 214 * An i2c_client identifies a singledevice (i.e. chip) connected to an
16. 215 * i2c bus. The behaviour exposed to Linuxis defined by the driver
17. 216 * managing the device.
18. 217 */
19. 218struct i2c_client {
20. 219   unsigned short flags;       /*div., see below      */
21. 220   unsigned short addr;        /*chip address - NOTE: 7bit    */
22. 221                    /* addresses are stored inthe  */
23. 222                    /* _LOWER_ 7 bits       */
24. 223   char name[I2C_NAME_SIZE];
25. 224   struct i2c_adapter *adapter;    /*the adapter we sit on    */
26. 225   struct i2c_driver *driver;  /* andour access routines  */
27. 226   struct device dev;      /* thedevice structure     */
28. 227   int irq;            /* irq issuedby device     */
29. 228   struct list_head detected;
30. 229};

我们不用直接定义一个i2c_client结构，Linux会根据I2C设备的相关信息自动创建i2c_client。所以，我们需要提供I2C设备的相关信息。对于Mini2440的I2C设备at24c08 EEPROM，其相关信息保存在arch/arm/mach-s3c24xx/mach-mini2440.c文件中：

1. 485/*
2. 486 * I2C devices
3. 487 */
4. 488static struct at24_platform_data at24c08= {
5. 489   .byte_len   = SZ_8K / 8,
6. 490   .page_size  = 16,
7. 491};
8. 492
9. 493static struct i2c_board_infomini2440_i2c_devs[] __initdata = {
10. 494   {
11. 495       I2C_BOARD_INFO("24c08", 0x50),
12. 496       .platform_data = &at24c08,
13. 497   },
14. 498};

struct i2c_board_info是创建i2c设备的模板，该结构体定义在include/linux/i2c.h文件中：

1. 251/**
2. 252 * struct i2c_board_info - template fordevice creation
3. 253 * @type: chip type, to initializei2c_client.name
4. 254 * @flags: to initializei2c_client.flags
5. 255 * @addr: stored in i2c_client.addr
6. 256 * @platform_data: stored ini2c_client.dev.platform_data
7. 257 * @archdata: copied intoi2c_client.dev.archdata
8. 258 * @of_node: pointer to OpenFirmwaredevice node
9. 259 * @acpi_node: ACPI device node
10. 260 * @irq: stored in i2c_client.irq
11. 261 *
12. 262 * I2C doesn't actually support hardwareprobing, although controllers and
13. 263 * devices may be able to useI2C_SMBUS_QUICK to tell whether or not there's
14. 264 * a device at a given address.  Drivers commonly need more information than
15. 265 * that, such as chip type,configuration, associated IRQ, and so on.
16. 266 *
17. 267 * i2c_board_info is used to buildtables of information listing I2C devices
18. 268 * that are present.  This information is used to grow the drivermodel tree.
19. 269 * For mainboards this is donestatically using i2c_register_board_info();
20. 270 * bus numbers identify adapters thataren't yet available.  For add-on boards,
21. 271 * i2c_new_device() does thisdynamically with the adapter already known.
22. 272 */
23. 273struct i2c_board_info {
24. 274   char        type[I2C_NAME_SIZE];
25. 275   unsigned short  flags;
26. 276   unsigned short  addr;
27. 277   void        *platform_data;
28. 278   struct dev_archdata *archdata;
29. 279   struct device_node *of_node;
30. 280   struct acpi_dev_node acpi_node;
31. 281   int     irq;
32. 282};

从注释可以看到，i2c_board_info结构体用来保存I2C设备的相关信息，Linux根据这些信息创建I2C设备相关的设备模型树。对于mainboards，通过调用i2c_register_board_info()静态完成。对于add-on boards，通过调用i2c_new_device()动态完成。

i2c_board_info结构体有两个成员必须初始化，一个是type，用来初始化i2c_client.name；另一个是addr，用来初始化i2c_client.addr。其它i2c_board_info结构体成员根据需要赋值或保持为空。

宏I2C_BOARD_INFO定义在include/linux/i2c.h文件中，其内容如下：

1. 284/**
2. 285 * I2C_BOARD_INFO - macro used to listan i2c device and its address
3. 286 * @dev_type: identifies the device type
4. 287 * @dev_addr: the device's address onthe bus.
5. 288 *
6. 289 * This macro initializes essentialfields of a struct i2c_board_info,
7. 290 * declaring what has been provided on aparticular board.  Optional
8. 291 * fields (such as associated irq, ordevice-specific platform_data)
9. 292 * are provided using conventionalsyntax.
10. 293 */
11. 294#define I2C_BOARD_INFO(dev_type,dev_addr) \
12. 295   .type = dev_type, .addr = (dev_addr)

从注释可以看到，I2C_BOARD_INFO宏用来初始化i2c_board_info结构体的两个必须初始化的成员变量type和addr。i2c_board_info结构体的其它成员变量使用常规的初始化语法。

struct at24_platform_data定义在include/linux/i2c/at24.h文件中：

1

1. 4/**
2. 15 * struct at24_platform_data - data toset up at24 (generic eeprom) driver
3. 16 * @byte_len: size of eeprom in byte
4. 17 * @page_size: number of byte which canbe written in one go
5. 18 * @flags: tunable options, checkAT24_FLAG_* defines
6. 19 * @setup: an optional callback invokedafter eeprom is probed; enables kernel
7. 20   code to access eeprom via memory_accessor, see example
8. 21 * @context: optional parameter passed tosetup()
9. 22 *
10. 23 * If you set up a custom eeprom type,please double-check the parameters.
11. 24 * Especially page_size needs extra care,as you risk data loss if your value
12. 25 * is bigger than what the chip actuallysupports!
13. 26 *
14. 27 * An example in pseudo code for asetup() callback:
15. 28 *
16. 29 * void get_mac_addr(structmemory_accessor *mem_acc, void *context)
17. 30 * {
18. 31 * u8 *mac_addr = ethernet_pdata->mac_addr;
19. 32 * off_t offset = context;
20. 33 *
21. 34 * // Read MAC addr from EEPROM
22. 35 * if (mem_acc->read(mem_acc, mac_addr, offset, ETH_ALEN) == ETH_ALEN)
23. 36 *     pr_info("Read MAC addr from EEPROM: %pM\n", mac_addr);
24. 37 * }
25. 38 *
26. 39 * This function pointer and context cannow be set up in at24_platform_data.
27. 40 */
28. 41
29. 42struct at24_platform_data {
30. 43   u32     byte_len;       /* size (sum of all addr) */
31. 44   u16     page_size;      /* for writes */
32. 45   u8      flags;
33. 46#define AT24_FLAG_ADDR16    0x80   /* address pointer is 16 bit */
34. 47#define AT24_FLAG_READONLY  0x40   /* sysfs-entry will be read-only */
35. 48#define AT24_FLAG_IRUGO     0x20   /* sysfs-entry will be world-readable */
36. 49#define AT24_FLAG_TAKE8ADDR 0x10    /* take always 8 addresses (24c00) */
37. 50
38. 51   void        (*setup)(structmemory_accessor *, void *context);
39. 52   void        *context;
40. 53};

该结构体用来保存at24系列EEPROM的platform data。byte_len成员变量保存EEPROM的大小，以byte为单位。page_size成员变量用来指定一次最多能写多少个byte。对于Mini2440，定义at24_platform_data结构体变量at24c08：

1. 488static struct at24_platform_data at24c08= {
2. 489   .byte_len   = SZ_8K / 8,
3. 490   .page_size  = 16,
4. 491};

SZ_8K宏即8K，定义在include/linux/sizes.h文件中：

1. 25#define SZ_8K               0x00002000

步骤2：调用i2c_register_board_info注册i2c设备相关信息

对于Mini2440的I2C设备at24c08 EEPROM，由arch/arm/mach-s3c24xx/mach-mini2440.c文件中的mini2440_init函数调用i2c_register_board_info注册i2c设备相关信息，mini2440_init函数内容如下：

1. 622static void __init mini2440_init(void)
2. 623{
3. 624   struct mini2440_features_t features = { 0 };
4. 625   int i;
5. 626
6. 627   printk(KERN_INFO "MINI2440: Option string mini2440=%s\n",
7. 628            mini2440_features_str);
8. 629
9. 630   /* Parse the feature string */
10. 631   mini2440_parse_features(&features, mini2440_features_str);
11. 632
12. 633   /* turn LCD on */
13. 634   s3c_gpio_cfgpin(S3C2410_GPC(0), S3C2410_GPC0_LEND);
14. 635
15. 636   /* Turn the backlight early on */
16. 637   WARN_ON(gpio_request_one(S3C2410_GPG(4), GPIOF_OUT_INIT_HIGH, NULL));
17. 638   gpio_free(S3C2410_GPG(4));
18. 639
19. 640   /* remove pullup on optional PWM backlight -- unused on 3.5 and 7"s*/
20. 641   gpio_request_one(S3C2410_GPB(1), GPIOF_IN, NULL);
21. 642   s3c_gpio_setpull(S3C2410_GPB(1), S3C_GPIO_PULL_UP);
22. 643   gpio_free(S3C2410_GPB(1));
23. 644
24. 645   /* mark the key as input, without pullups (there is one on the board) */
25. 646   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mini2440_buttons); i++) {
26. 647       s3c_gpio_setpull(mini2440_buttons[i].gpio, S3C_GPIO_PULL_UP);
27. 648       s3c_gpio_cfgpin(mini2440_buttons[i].gpio, S3C2410_GPIO_INPUT);
28. 649   }
29. 650   if (features.lcd_index != -1) {
30. 651       int li;
31. 652
32. 653       mini2440_fb_info.displays =
33. 654           &mini2440_lcd_cfg[features.lcd_index];
34. 655
35. 656       printk(KERN_INFO "MINI2440: LCD");
36. 657       for (li = 0; li < ARRAY_SIZE(mini2440_lcd_cfg); li++)
37. 658            if (li == features.lcd_index)
38. 659                printk(" [%d:%dx%d]",li,
39. 660                   mini2440_lcd_cfg[li].width,
40. 661                   mini2440_lcd_cfg[li].height);
41. 662            else
42. 663                printk(" %d:%dx%d",li,
43. 664                    mini2440_lcd_cfg[li].width,
44. 665                    mini2440_lcd_cfg[li].height);
45. 666       printk("\n");
46. 667       s3c24xx_fb_set_platdata(&mini2440_fb_info);
47. 668   }
48. 669
49. 670   s3c24xx_udc_set_platdata(&mini2440_udc_cfg);
50. 671   s3c24xx_mci_set_platdata(&mini2440_mmc_cfg);
51. 672   s3c_nand_set_platdata(&mini2440_nand_info);
52. 673   s3c_i2c0_set_platdata(NULL);
53. 674
54. 675   i2c_register_board_info(0, mini2440_i2c_devs,
55. 676                ARRAY_SIZE(mini2440_i2c_devs));
56. 677
57. 678   platform_add_devices(mini2440_devices, ARRAY_SIZE(mini2440_devices));
58. 679
59. 680   if (features.count) /* the optional features */
60. 681       platform_add_devices(features.optional, features.count);
61. 682
62. 683}

这个函数我们这里只需要关注675行，调用i2c_register_board_info注册mini2440_i2c_devs。mini2440_i2c_devs就是上面定义的i2c_board_info结构体数组，其中定义了at24c08相关信息。

i2c_register_board_info函数定义在drivers/i2c/i2c-boardinfo.c文件中，其内容如下：

1. 42/**
2. 43 * i2c_register_board_info - staticallydeclare I2C devices
3. 44 * @busnum: identifies the bus to whichthese devices belong
4. 45 * @info: vector of i2c devicedescriptors
5. 46 * @len: how many descriptors in the vector;may be zero to reserve
6. 47 * the specified bus number.
7. 48 *
8. 49 * Systems using the Linux I2C driverstack can declare tables of board info
9. 50 * while they initialize.  This should be done in board-specific initcode
10. 51 * near arch_initcall() time, orequivalent, before any I2C adapter driver is
11. 52 * registered.  For example, mainboard init code could defineseveral devices,
12. 53 * as could the init code for eachdaughtercard in a board stack.
13. 54 *
14. 55 * The I2C devices will be created later,after the adapter for the relevant
15. 56 * bus has been registered.  After that moment, standard driver modeltools
16. 57 * are used to bind "new style"I2C drivers to the devices.  The busnumber
17. 58 * for any device declared using thisroutine is not available for dynamic
18. 59 * allocation.
19. 60 *
20. 61 * The board info passed can safely be__initdata, but be careful of embedded
21. 62 * pointers (for platform_data,functions, etc) since that won't be copied.
22. 63 */
23. 64int __init
24. 65i2c_register_board_info(int busnum,
25. 66   struct i2c_board_info const *info, unsigned len)
26. 67{
27. 68   int status;
28. 69
29. 70   down_write(&__i2c_board_lock);
30. 71
31. 72   /* dynamic bus numbers will be assigned after the last static one */
32. 73   if (busnum >= __i2c_first_dynamic_bus_num)
33. 74       __i2c_first_dynamic_bus_num = busnum + 1;
34. 75
35. 76   for (status = 0; len; len--, info++) {
36. 77       struct i2c_devinfo  *devinfo;
37. 78
38. 79       devinfo = kzalloc(sizeof(*devinfo), GFP_KERNEL);
39. 80       if (!devinfo) {
40. 81            pr_debug("i2c-core: can'tregister boardinfo!\n");
41. 82            status = -ENOMEM;
42. 83            break;
43. 84       }
44. 85
45. 86       devinfo->busnum = busnum;
46. 87       devinfo->board_info = *info;
47. 88       list_add_tail(&devinfo->list, &__i2c_board_list);
48. 89   }
49. 90
50. 91   up_write(&__i2c_board_lock);
51. 92
52. 93   return status;
53. 94}

第一个参数busnum表明I2C设备所依附的I2C总线的总线号。

72-74行，如果参数传递进来的busnum 大于等于__i2c_first_dynamic_bus_num，则将__i2c_first_dynamic_bus_num设置为busnum+1。__i2c_first_dynamic_bus_num代表第一个动态分配的I2C总线号，所以，动态分配的I2C总线号总是大于静态分配的I2C总线号。

__i2c_first_dynamic_bus_num定义在drivers/i2c/i2c-boardinfo.c文件中：

1. 38int __i2c_first_dynamic_bus_num;

因为__i2c_first_dynamic_bus_num是一个全局变量，所以其值被自动初始化为0。所以73行的if判断是成立的。

76-89行，循环遍历info数组，用i2c_board_info变量初始化structi2c_devinfo指针变量devinfo，然后将devinfo放入__i2c_board_list链表中。

i2c_devinfo变量定义在drivers/i2c/i2c-core.h文件中：

1. 22struct i2c_devinfo {
2. 23   struct list_head    list;
3. 24   int         busnum;
4. 25   struct i2c_board_info  board_info;
5. 26};

可以看到i2c_devinfo结构体只有三个成员变量，busnum用来保存I2C设备所依附的I2C总线号。board_info用来保存I2C设备相关信息。list用于链接到全局链表__i2c_board_list中。

__i2c_board_list 链表定义在drivers/i2c/i2c-boardinfo.c文件中：

1. 35LIST_HEAD(__i2c_board_list);
2. 36EXPORT_SYMBOL_GPL(__i2c_board_list);

全局变量__i2c_board_list上挂载着所有的I2C设备的信息，包括I2C设备所在的I2C总线的总线号。

所以，i2c_register_board_info函数并没有创建i2c_client，只是将i2c_devinfo变量放入__i2c_board_list链表中。那么，什么时候才会创建i2c_client呢？这个就与创建I2C设备驱动程序无关了，而是跟I2C adapter驱动程序有关：

注册一个I2C adapter有两种方法，一是调用i2c_add_adapter函数，二是调用i2c_add_numbered_adapter函数。

先来看i2c_add_adapter函数，它定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中：

1. 1099/**
2. 1100 * i2c_add_adapter - declare i2cadapter, use dynamic bus number
3. 1101 * @adapter: the adapter to add
4. 1102 * Context: can sleep
5. 1103 *
6. 1104 * This routine is used to declare anI2C adapter when its bus number
7. 1105 * doesn't matter or when its busnumber is specified by an dt alias.
8. 1106 * Examples of bases when the busnumber doesn't matter: I2C adapters
9. 1107 * dynamically added by USB links orPCI plugin cards.
10. 1108 *
11. 1109 * When this returns zero, a new busnumber was allocated and stored
12. 1110 * in adap->nr, and the specifiedadapter became available for clients.
13. 1111 * Otherwise, a negative errno value isreturned.
14. 1112 */
15. 1113int i2c_add_adapter(struct i2c_adapter*adapter)
16. 1114{
17. 1115   struct device *dev = &adapter->dev;
18. 1116   int id;
19. 1117
20. 1118   if (dev->of_node) {
21. 1119       id = of_alias_get_id(dev->of_node, "i2c");
22. 1120       if (id >= 0) {
23. 1121            adapter->nr = id;
24. 1122            return__i2c_add_numbered_adapter(adapter);
25. 1123       }
26. 1124   }
27. 1125
28. 1126   mutex_lock(&core_lock);
29. 1127   id = idr_alloc(&i2c_adapter_idr, adapter,
30. 1128               __i2c_first_dynamic_bus_num, 0,GFP_KERNEL);
31. 1129   mutex_unlock(&core_lock);
32. 1130   if (id < 0)
33. 1131       return id;
34. 1132
35. 1133   adapter->nr = id;
36. 1134
37. 1135   return i2c_register_adapter(adapter);
38. 1136}

该函数为参数指定的i2c_adapter动态分配的个I2C总线号，并注册该i2c_adapter。

1118-1124行，忽略。

1127-1133行，调用idr_alloc，动态分配一个id号，并将该id号做为i2c_adapter的I2C总线号。

关于idr机制，我们不详细分析，只需要知道它是一种快速索引机制，它将一个整数ID与一个需要被索引的指针建立联系，方便进行查找。例如，这里idr_alloc返回的id与i2c_adapter建立了索引。idr_alloc的第三个参数指定返回ID的最小值（闭区间），第四个参数指定返回ID的最大值（开区间），即idr_alloc返回的ID大于等于第三个参数，而且必须小于第四个参数。在这个函数中，第三个参数为__i2c_first_dynamic_bus_num，所以返回的id必然是大于等于__i2c_first_dynamic_bus_num的，即动态分配的I2C总线号必然大于__i2c_first_dynamic_bus_num。

1135行，调用i2c_register_adapter注册i2c_adapter。

下面我们来看i2c_add_numbered_adapter，该函数定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中：

1. 1139/**
2. 1140 * i2c_add_numbered_adapter - declarei2c adapter, use static bus number
3. 1141 * @adap: the adapter to register (withadap->nr initialized)
4. 1142 * Context: can sleep
5. 1143 *
6. 1144 * This routine is used to declare anI2C adapter when its bus number
7. 1145 * matters.  For example, use it for I2C adapters fromsystem-on-chip CPUs,
8. 1146 * or otherwise built in to thesystem's mainboard, and where i2c_board_info
9. 1147 * is used to properly configure I2Cdevices.
10. 1148 *
11. 1149 * If the requested bus number is setto -1, then this function will behave
12. 1150 * identically to i2c_add_adapter, andwill dynamically assign a bus number.
13. 1151 *
14. 1152 * If no devices have pre-been declaredfor this bus, then be sure to
15. 1153 * register the adapter before anydynamically allocated ones.  Otherwise
16. 1154 * the required bus ID may not beavailable.
17. 1155 *
18. 1156 * When this returns zero, thespecified adapter became available for
19. 1157 * clients using the bus numberprovided in adap->nr.  Also, the table
20. 1158 * of I2C devices pre-declared usingi2c_register_board_info() is scanned,
21. 1159 * and the appropriate driver modeldevice nodes are created.  Otherwise, a
22. 1160 * negative errno value is returned.
23. 1161 */
24. 1162int i2c_add_numbered_adapter(structi2c_adapter *adap)
25. 1163{
26. 1164   if (adap->nr == -1) /* -1 means dynamically assign bus id */
27. 1165       return i2c_add_adapter(adap);
28. 1166
29. 1167   return __i2c_add_numbered_adapter(adap);
30. 1168}

该函数用于注册参数指定的i2c_adapter，该i2c_adapter的I2C总线号即i2c_adapter.nr必须已经静态设置好了。如果adap->nr为-1，则调用i2c_add_adapter动态分配I2C总线号，再注册。否则，调用__i2c_add_numbered_adapter函数。

__i2c_add_numbered_adapter函数定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中：

1. 1078/**
2. 1079 * __i2c_add_numbered_adapter -i2c_add_numbered_adapter where nr is never -1
3. 1080 * @adap: the adapter to register (withadap->nr initialized)
4. 1081 * Context: can sleep
5. 1082 *
6. 1083 * See i2c_add_numbered_adapter() fordetails.
7. 1084 */
8. 1085static int__i2c_add_numbered_adapter(struct i2c_adapter *adap)
9. 1086{
10. 1087   int id;
11. 1088
12. 1089   mutex_lock(&core_lock);
13. 1090   id = idr_alloc(&i2c_adapter_idr, adap, adap->nr, adap->nr + 1,
14. 1091               GFP_KERNEL);
15. 1092   mutex_unlock(&core_lock);
16. 1093   if (id < 0)
17. 1094       return id == -ENOSPC ? -EBUSY : id;
18. 1095
19. 1096   return i2c_register_adapter(adap);
20. 1097}

1090-1091行，调用idr_alloc函数，建立idr索引关系。返回的id必须大于等于第三个参数adap->nr，同时必须小于第四个参数adap->nr+1，所以返回的id必然等于adap->nr，即静态指定的I2C总线号。

1096行，调用i2c_register_adapter注册i2c_adapter。

到这里，我们就知道了注册一个i2c_adapter可以调用i2c_add_numbered_adapter函数静态指定一个I2C总线号，也可以调用i2c_add_adapter函数动态分配一个I2C总线号。但是不论哪种方法，最后的注册工作都必须通过调用i2c_register_adapter函数完成。

i2c_register_adapter函数定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中，其内容如下：

1. 980staticint i2c_register_adapter(struct i2c_adapter *adap)
2. 981{
3. 982   int res = 0;
4. 983
5. 984   /* Can't register until after driver model init */
6. 985   if (unlikely(WARN_ON(!i2c_bus_type.p))) {
7. 986       res = -EAGAIN;
8. 987       goto out_list;
9. 988    }
10. 989
11. 990   /* Sanity checks */
12. 991   if (unlikely(adap->name[0] == '\0')) {
13. 992       pr_err("i2c-core: Attempt to register an adapter with "
14. 993               "no name!\n");
15. 994       return -EINVAL;
16. 995    }
17. 996   if (unlikely(!adap->algo)) {
18. 997       pr_err("i2c-core: Attempt to register adapter '%s' with "
19. 998               "no algo!\n",adap->name);
20. 999       return -EINVAL;
21. 1000   }
22. 1001
23. 1002   rt_mutex_init(&adap->bus_lock);
24. 1003   mutex_init(&adap->userspace_clients_lock);
25. 1004   INIT_LIST_HEAD(&adap->userspace_clients);
26. 1005
27. 1006   /* Set default timeout to 1 second if not already set */
28. 1007   if (adap->timeout == 0)
29. 1008       adap->timeout = HZ;
30. 1009
31. 1010   dev_set_name(&adap->dev, "i2c-%d", adap->nr);
32. 1011   adap->dev.bus = &i2c_bus_type;
33. 1012   adap->dev.type = &i2c_adapter_type;
34. 1013   res = device_register(&adap->dev);
35. 1014   if (res)
36. 1015       goto out_list;
37. 1016
38. 1017   dev_dbg(&adap->dev, "adapter [%s] registered\n",adap->name);
39. 1018
40. 1019#ifdef CONFIG_I2C_COMPAT
41. 1020   res = class_compat_create_link(i2c_adapter_compat_class,&adap->dev,
42. 1021                       adap->dev.parent);
43. 1022   if (res)
44. 1023       dev_warn(&adap->dev,
45. 1024             "Failed to createcompatibility class link\n");
46. 1025#endif
47. 1026
48. 1027   /* bus recovery specific initialization */
49. 1028   if (adap->bus_recovery_info) {
50. 1029       struct i2c_bus_recovery_info*bri = adap->bus_recovery_info;
51. 1030
52. 1031       if (!bri->recover_bus) {
53. 1032            dev_err(&adap->dev, "Norecover_bus() found, not using recovery\n");
54. 1033            adap->bus_recovery_info = NULL;
55. 1034            goto exit_recovery;
56. 1035       }
57. 1036
58. 1037       /* Generic GPIO recovery */
59. 1038       if (bri->recover_bus == i2c_generic_gpio_recovery) {
60. 1039            if(!gpio_is_valid(bri->scl_gpio)) {
61. 1040                dev_err(&adap->dev,"Invalid SCL gpio, not using recovery\n");
62. 1041                adap->bus_recovery_info =NULL;
63. 1042                goto exit_recovery;
64. 1043            }
65. 1044
66. 1045            if(gpio_is_valid(bri->sda_gpio))
67. 1046                bri->get_sda =get_sda_gpio_value;
68. 1047           else
69. 1048                bri->get_sda = NULL;
70. 1049
71. 1050            bri->get_scl =get_scl_gpio_value;
72. 1051            bri->set_scl =set_scl_gpio_value;
73. 1052       } else if (!bri->set_scl || !bri->get_scl) {
74. 1053            /* Generic SCL recovery */
75. 1054            dev_err(&adap->dev, "No{get|set}_gpio() found, not using recovery\n");
76. 1055            adap->bus_recovery_info = NULL;
77. 1056       }
78. 1057   }
79. 1058
80. 1059exit_recovery:
81. 1060   /* create pre-declared device nodes */
82. 1061   if (adap->nr < __i2c_first_dynamic_bus_num)
83. 1062       i2c_scan_static_board_info(adap);
84. 1063
85. 1064   /* Notify drivers */
86. 1065   mutex_lock(&core_lock);
87. 1066   bus_for_each_drv(&i2c_bus_type, NULL, adap, __process_new_adapter);
88. 1067   mutex_unlock(&core_lock);
89. 1068
90. 1069   return 0;
91. 1070
92. 1071out_list:
93. 1072   mutex_lock(&core_lock);
94. 1073   idr_remove(&i2c_adapter_idr, adap->nr);
95. 1074   mutex_unlock(&core_lock);
96. 1075   return res;
97. 1076}

984-1000行，做一些必要的检查工作。

1002-1008行，做一些简单的i2c_adapter成员变量初始化工作。

1010-1013行，初始化i2c_adapter.dev，并调用device_register注册i2c_adapter.dev。

1028-1057行，I2C总线恢复时相关的初始化工作。

1060-1062行，因为动态分析的I2C总线号必须大于或等于__i2c_first_dynamic_bus_num，所以，如果adap->nr< __i2c_first_dynamic_bus_num，说明是静态指定的I2C总线号，此时，要调用i2c_scan_static_board_info函数探测I2C总线上静态注册的I2C设备。

i2c_scan_static_board_info函数定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中，其内容如下：

1. 941staticvoid i2c_scan_static_board_info(struct i2c_adapter *adapter)
2. 942{
3. 943   struct i2c_devinfo  *devinfo;
4. 944
5. 945   down_read(&__i2c_board_lock);
6. 946   list_for_each_entry(devinfo, &__i2c_board_list, list) {
7. 947       if (devinfo->busnum == adapter->nr
8. 948                &&!i2c_new_device(adapter,
9. 949                       &devinfo->board_info))
10. 950           dev_err(&adapter->dev,
11. 951                "Can't create device at0x%02x\n",
12. 952                devinfo->board_info.addr);
13. 953    }
14. 954   up_read(&__i2c_board_lock);
15. 955}

946-953行，遍历__i2c_board_list链表，如果devinfo->busnum等于adapter->nr，即链表节点所代表的I2C设备的I2C总线号等于i2c_adapter的I2C总线号，则调用i2c_new_device创建并注册I2C设备对应的i2c_client结构体。

到这里，就和我们在本文开始部分介绍的静态注册的i2c_board_info信息联系起来了。回忆一下我们通过调用i2c_register_board_info函数将将包含所有I2C设备的i2c_board_info信息的i2c_devinfo变量加入到__i2c_board_list链表中。现在在注册i2c_adater时，又通过调用i2c_scan_static_board_info函数遍历__i2c_board_list链表，查找属于对应i2c_adapter的I2C设备，如果找到，调用i2c_new_device创建对应的i2c_client结构体。

i2c_new_device函数定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中，其内容如下：

1. 612/**
2. 613* i2c_new_device - instantiate an i2c device
3. 614* @adap: the adapter managing the device
4. 615* @info: describes one I2C device; bus_num is ignored
5. 616* Context: can sleep
6. 617*
7. 618* Create an i2c device. Binding is handled through driver model
8. 619* probe()/remove() methods.  A driver maybe bound to this device when we
9. 620* return from this function, or any later moment (e.g. maybe hotplugging will
10. 621* load the driver module).  This call isnot appropriate for use by mainboard
11. 622* initialization logic, which usually runs during an arch_initcall() long
12. 623* before any i2c_adapter could exist.
13. 624*
14. 625* This returns the new i2c client, which may be saved for later use with
15. 626* i2c_unregister_device(); or NULL to indicate an error.
16. 627*/
17. 628struct i2c_client *
18. 629i2c_new_device(struct i2c_adapter *adap,struct i2c_board_info const *info)
19. 630{
20. 631   struct i2c_client   *client;
21. 632   int         status;
22. 633
23. 634   client = kzalloc(sizeof *client, GFP_KERNEL);
24. 635   if (!client)
25. 636       return NULL;
26. 637
27. 638   client->adapter = adap;
28. 639
29. 640   client->dev.platform_data = info->platform_data;
30. 641
31. 642   if (info->archdata)
32. 643       client->dev.archdata = *info->archdata;
33. 644
34. 645   client->flags = info->flags;
35. 646   client->addr = info->addr;
36. 647   client->irq = info->irq;
37. 648
38. 649   strlcpy(client->name, info->type, sizeof(client->name));
39. 650
40. 651   /* Check for address validity */
41. 652   status = i2c_check_client_addr_validity(client);
42. 653   if (status) {
43. 654        dev_err(&adap->dev,"Invalid %d-bit I2C address 0x%02hx\n",
44. 655            client->flags & I2C_CLIENT_TEN ?10 : 7, client->addr);
45. 656       goto out_err_silent;
46. 657    }
47. 658
48. 659   /* Check for address business */
49. 660   status = i2c_check_addr_busy(adap, client->addr);
50. 661   if (status)
51. 662       goto out_err;
52. 663
53. 664   client->dev.parent = &client->adapter->dev;
54. 665   client->dev.bus = &i2c_bus_type;
55. 666   client->dev.type = &i2c_client_type;
56. 667   client->dev.of_node = info->of_node;
57. 668   ACPI_HANDLE_SET(&client->dev, info->acpi_node.handle);
58. 669
59. 670   /* For 10-bit clients, add an arbitrary offset to avoid collisions */
60. 671   dev_set_name(&client->dev, "%d-%04x",i2c_adapter_id(adap),
61. 672            client->addr | ((client->flags & I2C_CLIENT_TEN)
62. 673                     ? 0xa000 : 0));
63. 674    status =device_register(&client->dev);
64. 675   if (status)
65. 676       goto out_err;
66. 677
67. 678   dev_dbg(&adap->dev, "client [%s] registered with bus id%s\n",
68. 679       client->name, dev_name(&client->dev));
69. 680
70. 681   return client;
71. 682
72. 683out_err:
73. 684   dev_err(&adap->dev, "Failed to register i2c client %s at0x%02x "
74. 685       "(%d)\n", client->name, client->addr, status);
75. 686out_err_silent:
76. 687   kfree(client);
77. 688   return NULL;
78. 689}

这个函数根据参数传递进来的信息，创建并注册i2c_client。

634行，为i2c_client变量分配内存空间。

638行，将i2c_client.adapter设置为参数传递进来的i2c_adapter。

640 行，将i2c_client.dev.platform_data设置为 info->platform_data;

645行，将i2c_client.flags设置为info->flags;

646行，将i2c_client.addr设置为info->addr;

647行，将i2c_client.irq设置为info->irq;

649行，将i2c_client.name设置为info->type;

651-657行，检查指定的I2C设备地址是否有效。

660-662行，检查指定的I2C设备地址是否忙。

664-674行，初始化i2c_client.dev，并调用device_register注册i2c_client.dev。

i2c_register_adapter函数我们还有一点内容没有分析完，回到i2c_register_adapter函数，上面我们分析到了1062行的i2c_scan_static_board_info(adap)，只有在adap->nr小于__i2c_first_dynamic_bus_num即静态指定了i2c_adapter的I2C总线号的情况下，才会调用这个函数。对于动态分配I2C总线号的情况，直接跳过。这就说明，只有在静态指定i2c_adapter的I2C总线号的情况下，才会扫描静态注册的I2C设备，如果动态指定i2c_adapter的I2C总线号，不会扫描静态注册的I2C设备。对于I2C驱动程序，这种静态注册的方式，称为new-style driver；而动态探测的方式，称为legacy driver。

下面我们继续分析i2c_register_adapter函数，前面调用i2c_scan_static_board_info实例化了静态注册的I2C设备，下面要完成对I2C设备的动态探测和实例化：

不论是静态指定还是动态分配I2C总线号，都会调用到1066行的bus_for_each_drv函数。

1066行，调用bus_for_each_drv函数，该函数定义在drivers/base/bus.c文件中，其内容如下：

1. 417/**
2. 418 * bus_for_each_drv - driver iterator
3. 419 * @bus: bus we're dealing with.
4. 420 * @start: driver to start iterating on.
5. 421 * @data: data to pass to the callback.
6. 422 * @fn: function to call for each driver.
7. 423 *
8. 424 * This is nearly identical to the device iterator above.
9. 425 * We iterate over each driver that belongs to @bus, and call
10. 426 * @fn for each. If @fn returns anything but 0, we break out
11. 427 * and return it. If @start is not NULL, we use it as the head
12. 428 * of the list.
13. 429 *
14. 430 * NOTE: we don't return the driver that returns a non-zero
15. 431 * value, nor do we leave the reference count incremented for that
16. 432 * driver. If the caller needs to know that info, it must set it
17. 433 * in the callback. It must also be sure to increment the refcount
18. 434 * so it doesn't disappear before returning to the caller.
19. 435 */
20. 436int bus_for_each_drv(struct bus_type *bus, struct device_driver *start,
21. 437             void *data, int (*fn)(struct device_driver *, void *))
22. 438{
23. 439    struct klist_iter i;
24. 440    struct device_driver *drv;
25. 441    int error = 0;
26. 442
27. 443    if (!bus)
28. 444        return -EINVAL;
29. 445
30. 446    klist_iter_init_node(&bus->p->klist_drivers, &i,
31. 447                 start ? &start->p->knode_bus : NULL);
32. 448    while ((drv = next_driver(&i)) && !error)
33. 449        error = fn(drv, data);
34. 450    klist_iter_exit(&i);
35. 451    return error;
36. 452}

这个函数我们在《Linux设备模型分析之device（基于3.10.1内核）》一文中已经分析过了。448-449行，这个while循环依次遍历bus->p->klist_drivers中的所有device_driver，对于每个device_driver，调用fn(drv，data)函数。这里，传递过来的fn参数是__process_new_adapter，data参数是adap。这个循环是一个关键点，注册一个新的i2c_adapter后，要为该i2c_adapter上的i2c设备匹配驱动程序，这个匹配过程就是通过这个循环调用__process_new_adapter函数完成的。

__process_new_adapter函数定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中，其内容如下：

1. 975static int __process_new_adapter(struct device_driver *d, void *data)
2. 976{
3. 977    return i2c_do_add_adapter(to_i2c_driver(d), data);
4. 978}

注意i2c_do_add_adapter函数的第一个参数，从device_driver转换为i2c_driver。

i2c_do_add_adapter函数定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中，其内容如下：

1. 957static int i2c_do_add_adapter(struct i2c_driver *driver,
2. 958                  struct i2c_adapter *adap)
3. 959{
4. 960    /* Detect supported devices on that bus, and instantiate them */
5. 961    i2c_detect(adap, driver);
6. 962
7. 963    /* Let legacy drivers scan this bus for matching devices */
8. 964    if (driver->attach_adapter) {
9. 965        dev_warn(&adap->dev, "%s: attach_adapter method is deprecated\n",
10. 966             driver->driver.name);
11. 967        dev_warn(&adap->dev, "Please use another way to instantiate "
12. 968             "your i2c_client\n");
13. 969        /* We ignore the return code; if it fails, too bad */
14. 970        driver->attach_adapter(adap);
15. 971    }
16. 972    return 0;
17. 973}

961行，调用i2c_detect函数，探测并初始化该i2c总线上的i2c设备。该函数定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中，其内容如下：

1. 1730static int i2c_detect(struct i2c_adapter *adapter, struct i2c_driver *driver)
2. 1731{
3. 1732    const unsigned short *address_list;
4. 1733    struct i2c_client *temp_client;
5. 1734    int i, err = 0;
6. 1735    int adap_id = i2c_adapter_id(adapter);
7. 1736
8. 1737    address_list = driver->address_list;
9. 1738    if (!driver->detect || !address_list)
10. 1739        return 0;
11. 1740
12. 1741    /* Stop here if the classes do not match */
13. 1742    if (!(adapter->class & driver->class))
14. 1743        return 0;
15. 1744
16. 1745    /* Set up a temporary client to help detect callback */
17. 1746    temp_client = kzalloc(sizeof(struct i2c_client), GFP_KERNEL);
18. 1747    if (!temp_client)
19. 1748        return -ENOMEM;
20. 1749    temp_client->adapter = adapter;
21. 1750
22. 1751    for (i = 0; address_list[i] != I2C_CLIENT_END; i += 1) {
23. 1752        dev_dbg(&adapter->dev, "found normal entry for adapter %d, "
24. 1753            "addr 0x%02x\n", adap_id, address_list[i]);
25. 1754        temp_client->addr = address_list[i];
26. 1755        err = i2c_detect_address(temp_client, driver);
27. 1756        if (unlikely(err))
28. 1757            break;
29. 1758    }
30. 1759
31. 1760    kfree(temp_client);
32. 1761    return err;
33. 1762}

1755行，调用i2c_detect_address，探测指定的地址上的I2C设备是否存在，如果存在，注册该i2c设备。i2c_detect_address函数定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中，其内容如下：

1. 1675static int i2c_detect_address(struct i2c_client *temp_client,
2. 1676                  struct i2c_driver *driver)
3. 1677{
4. 1678    struct i2c_board_info info;
5. 1679    struct i2c_adapter *adapter = temp_client->adapter;
6. 1680    int addr = temp_client->addr;
7. 1681    int err;
8. 1682
9. 1683    /* Make sure the address is valid */
10. 1684    err = i2c_check_addr_validity(addr);
11. 1685    if (err) {
12. 1686        dev_warn(&adapter->dev, "Invalid probe address 0x%02x\n",
13. 1687             addr);
14. 1688        return err;
15. 1689    }
16. 1690
17. 1691    /* Skip if already in use */
18. 1692    if (i2c_check_addr_busy(adapter, addr))
19. 1693        return 0;
20. 1694
21. 1695    /* Make sure there is something at this address */
22. 1696    if (!i2c_default_probe(adapter, addr))
23. 1697        return 0;
24. 1698
25. 1699    /* Finally call the custom detection function */
26. 1700    memset(&info, 0, sizeof(struct i2c_board_info));
27. 1701    info.addr = addr;
28. 1702    err = driver->detect(temp_client, &info);
29. 1703    if (err) {
30. 1704        /* -ENODEV is returned if the detection fails. We catch it
31. 1705           here as this isn't an error. */
32. 1706        return err == -ENODEV ? 0 : err;
33. 1707    }
34. 1708
35. 1709    /* Consistency check */
36. 1710    if (info.type[0] == '\0') {
37. 1711        dev_err(&adapter->dev, "%s detection function provided "
38. 1712            "no name for 0x%x\n", driver->driver.name,
39. 1713            addr);
40. 1714    } else {
41. 1715        struct i2c_client *client;
42. 1716
43. 1717        /* Detection succeeded, instantiate the device */
44. 1718        dev_dbg(&adapter->dev, "Creating %s at 0x%02x\n",
45. 1719            info.type, info.addr);
46. 1720        client = i2c_new_device(adapter, &info);
47. 1721        if (client)
48. 1722            list_add_tail(&client->detected, &driver->clients);
49. 1723        else
50. 1724            dev_err(&adapter->dev, "Failed creating %s at 0x%02x\n",
51. 1725                info.type, info.addr);
52. 1726    }
53. 1727    return 0;
54. 1728}

1702行，调用driver->detect。

1720行，如果探测到i2c设备确实存在，调用i2c_new_device函数初始化对应的i2c_client结构体并注册。i2c_new_device函数我们在前面已经分析过。

至此，i2c_adapter的注册过程我们就清楚了。同时，我们对I2C设备的注册定义和注册也就完全清楚了。

二、定义和注册I2C设备驱动

步骤1：定义i2c_driver结构体变量。

Linux I2C设备驱动程序对应的结构体是structi2c_driver，定义在include/linux/i2c.h文件中：

1. 124/**
2. 125 * struct i2c_driver - represent an I2Cdevice driver
3. 126 * @class: What kind of i2c device weinstantiate (for detect)
4. 127 * @attach_adapter: Callback for busaddition (deprecated)
5. 128 * @probe: Callback for device binding
6. 129 * @remove: Callback for deviceunbinding
7. 130 * @shutdown: Callback for deviceshutdown
8. 131 * @suspend: Callback for device suspend
9. 132 * @resume: Callback for device resume
10. 133 * @alert: Alert callback, for examplefor the SMBus alert protocol
11. 134 * @command: Callback for bus-wide signaling(optional)
12. 135 * @driver: Device driver model driver
13. 136 * @id_table: List of I2C devicessupported by this driver
14. 137 * @detect: Callback for devicedetection
15. 138 * @address_list: The I2C addresses toprobe (for detect)
16. 139 * @clients: List of detected clients wecreated (for i2c-core use only)
17. 140 *
18. 141 * The driver.owner field should be setto the module owner of this driver.
19. 142 * The driver.name field should be setto the name of this driver.
20. 143 *
21. 144 * For automatic device detection, both @detectand @address_list must
22. 145 * be defined. @class should also beset, otherwise only devices forced
23. 146 * with module parameters will becreated. The detect function must
24. 147 * fill at least the name field of thei2c_board_info structure it is
25. 148 * handed upon successful detection, andpossibly also the flags field.
26. 149 *
27. 150 * If @detect is missing, the driverwill still work fine for enumerated
28. 151 * devices. Detected devices simplywon't be supported. This is expected
29. 152 * for the many I2C/SMBus devices whichcan't be detected reliably, and
30. 153 * the ones which can always beenumerated in practice.
31. 154 *
32. 155 * The i2c_client structure which ishanded to the @detect callback is
33. 156 * not a real i2c_client. It isinitialized just enough so that you can
34. 157 * call i2c_smbus_read_byte_data andfriends on it. Don't do anything
35. 158 * else with it. In particular, callingdev_dbg and friends on it is
36. 159 * not allowed.
37. 160 */
38. 161struct i2c_driver {
39. 162   unsigned int class;
40. 163
41. 164   /* Notifies the driver that a new bus has appeared. You should avoid
42. 165    * using this, it will be removed in a near future.
43. 166    */
44. 167   int (*attach_adapter)(struct i2c_adapter *) __deprecated;
45. 168
46. 169   /* Standard driver model interfaces */
47. 170   int (*probe)(struct i2c_client *, const struct i2c_device_id *);
48. 171   int (*remove)(struct i2c_client *);
49. 172
50. 173   /* driver model interfaces that don't relate to enumeration  */
51. 174   void (*shutdown)(struct i2c_client *);
52. 175   int (*suspend)(struct i2c_client *, pm_message_t mesg);
53. 176   int (*resume)(struct i2c_client *);
54. 177
55. 178   /* Alert callback, for example for the SMBus alert protocol.
56. 179    * The format and meaning of the data value depends on the protocol.
57. 180    * For the SMBus alert protocol, there is a single bit of data passed
58. 181    * as the alert response's low bit ("event flag").
59. 182    */
60. 183   void (*alert)(struct i2c_client *, unsigned int data);
61. 184
62. 185   /* a ioctl like command that can be used to perform specific functions
63. 186    * with the device.
64. 187    */
65. 188   int (*command)(struct i2c_client *client, unsigned int cmd, void *arg);
66. 189
67. 190   struct device_driver driver;
68. 191   const struct i2c_device_id *id_table;
69. 192
70. 193   /* Device detection callback for automatic device creation */
71. 194   int (*detect)(struct i2c_client *, struct i2c_board_info *);
72. 195   const unsigned short *address_list;
73. 196   struct list_head clients;
74. 197};

注意注释中的说明，driver.name和driver.owner必须初始化。

id_table成员变量是i2c_device_id结构体指针，它用来保存该i2c_driver支持的I2C设备列表。

struct i2c_device_id定义在include/linux/mod_devicetable.h文件中，其内容如下：

1. 419struct i2c_device_id {
2. 420   char name[I2C_NAME_SIZE];
3. 421   kernel_ulong_t driver_data; /* Data private to the driver */
4. 422};

对于Mini2440的I2C设备at24c08 EEPROM，其对应的i2c_driver结构体变量实现在drivers/misc/eeprom/at24.c文件中：

1. 677static struct i2c_driver at24_driver = {
2. 678   .driver = {
3. 679       .name = "at24",
4. 680       .owner = THIS_MODULE,
5. 681   },
6. 682   .probe = at24_probe,
7. 683   .remove = at24_remove,
8. 684   .id_table = at24_ids,
9. 685};

678-681行，初始化了要求必须初始化的i2c_driver.driver.name和i2c_driver.driver.owner。

682行，指定i2c_driver.probe函数为at24_probe。

683行，指定i2c_driver.remove函数为at24_remove。

684行，指定i2c_driver.id_table为at24_ids。

at24_ids定义在drivers/misc/eeprom/at24.c文件中，其内容如下：

1. 99#define AT24_SIZE_BYTELEN 5
2. 100#define AT24_SIZE_FLAGS 8
3. 101
4. 102#define AT24_BITMASK(x) (BIT(x) - 1)
5. 103
6. 104/* create non-zero magic value for giveneeprom parameters */
7. 105#define AT24_DEVICE_MAGIC(_len,_flags)         \
8. 106   ((1 << AT24_SIZE_FLAGS | (_flags))      \
9. 107       << AT24_SIZE_BYTELEN | ilog2(_len))
10. 108
11. 109static const struct i2c_device_idat24_ids[] = {
12. 110   /* needs 8 addresses as A0-A2 are ignored */
13. 111   { "24c00", AT24_DEVICE_MAGIC(128 / 8, AT24_FLAG_TAKE8ADDR) },
14. 112   /* old variants can't be handled with this generic entry! */
15. 113   { "24c01", AT24_DEVICE_MAGIC(1024 / 8, 0) },
16. 114   { "24c02", AT24_DEVICE_MAGIC(2048 / 8, 0) },
17. 115   /* spd is a 24c02 in memory DIMMs */
18. 116   { "spd", AT24_DEVICE_MAGIC(2048 / 8,
19. 117       AT24_FLAG_READONLY | AT24_FLAG_IRUGO) },
20. 118   { "24c04", AT24_DEVICE_MAGIC(4096 / 8, 0) },
21. 119   /* 24rf08 quirk is handled at i2c-core */
22. 120   { "24c08", AT24_DEVICE_MAGIC(8192 / 8, 0) },
23. 121   { "24c16", AT24_DEVICE_MAGIC(16384 / 8, 0) },
24. 122   { "24c32", AT24_DEVICE_MAGIC(32768 / 8, AT24_FLAG_ADDR16) },
25. 123   { "24c64", AT24_DEVICE_MAGIC(65536 / 8, AT24_FLAG_ADDR16) },
26. 124   { "24c128", AT24_DEVICE_MAGIC(131072 / 8, AT24_FLAG_ADDR16) },
27. 125   { "24c256", AT24_DEVICE_MAGIC(262144 / 8, AT24_FLAG_ADDR16) },
28. 126   { "24c512", AT24_DEVICE_MAGIC(524288 / 8, AT24_FLAG_ADDR16) },
29. 127   { "24c1024", AT24_DEVICE_MAGIC(1048576 / 8, AT24_FLAG_ADDR16)},
30. 128   { "at24", 0 },
31. 129   { /* END OF LIST */ }
32. 130};

可以看到，at24_driver支持很多设备，其中包括Mini2440使用的24c08 EEPROM。

步骤2：调用i2c_add_driver注册i2c_driver结构体变量。

对于Mini2440的I2C设备at24c08 EEPROM，这一步工作是在drivers/misc/eeprom/at24.c文件中的at24_init函数中完成的：

1. 687static int __init at24_init(void)
2. 688{
3. 689   if (!io_limit) {
4. 690       pr_err("at24: io_limit must not be 0!\n");
5. 691       return -EINVAL;
6. 692   }
7. 693
8. 694   io_limit = rounddown_pow_of_two(io_limit);
9. 695   return i2c_add_driver(&at24_driver);
10. 696}

695行，调用i2c_add_driver注册上面定义的at24_driver。

i2c_add_driver是一个宏，定义在include/linux/i2c.h文件中：

1. 497/* use a define to avoid include chaining to get THIS_MODULE */
2. 498#define i2c_add_driver(driver) \
3. 499    i2c_register_driver(THIS_MODULE, driver)

i2c_register_driver函数定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中，其内容如下：

1. 1307/*
2. 1308 * An i2c_driver is used with one or more i2c_client (device) nodes to access
3. 1309 * i2c slave chips, on a bus instance associated with some i2c_adapter.
4. 1310 */
5. 1311
6. 1312int i2c_register_driver(struct module *owner, struct i2c_driver *driver)
7. 1313{
8. 1314    int res;
9. 1315
10. 1316    /* Can't register until after driver model init */
11. 1317    if (unlikely(WARN_ON(!i2c_bus_type.p)))
12. 1318        return -EAGAIN;
13. 1319
14. 1320    /* add the driver to the list of i2c drivers in the driver core */
15. 1321    driver->driver.owner = owner;
16. 1322    driver->driver.bus = &i2c_bus_type;
17. 1323
18. 1324    /* When registration returns, the driver core
19. 1325     * will have called probe() for all matching-but-unbound devices.
20. 1326     */
21. 1327    res = driver_register(&driver->driver);
22. 1328    if (res)
23. 1329        return res;
24. 1330
25. 1331    /* Drivers should switch to dev_pm_ops instead. */
26. 1332    if (driver->suspend)
27. 1333        pr_warn("i2c-core: driver [%s] using legacy suspend method\n",
28. 1334            driver->driver.name);
29. 1335    if (driver->resume)
30. 1336        pr_warn("i2c-core: driver [%s] using legacy resume method\n",
31. 1337            driver->driver.name);
32. 1338
33. 1339    pr_debug("i2c-core: driver [%s] registered\n", driver->driver.name);
34. 1340
35. 1341    INIT_LIST_HEAD(&driver->clients);
36. 1342    /* Walk the adapters that are already present */
37. 1343    i2c_for_each_dev(driver, __process_new_driver);
38. 1344
39. 1345    return 0;
40. 1346}

1327行，调用driver_register注册i2c_driver.driver。参考《 Linux设备模型分析之device_driver（基于3.10.1内核）》对Linux设备模型的分析，在driver_register执行过程中，如果I2C总线上找到了与该驱动匹配的I2C设备，则i2c_driver.probe函数会被调用执行。

1343行，调用i2c_for_each_dev遍历所有已存在的i2c_adapter。该函数定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中，其内容如下：

1. 1288int i2c_for_each_dev(void *data, int (*fn)(struct device *, void *))
2. 1289{
3. 1290    int res;
4. 1291
5. 1292    mutex_lock(&core_lock);
6. 1293    res = bus_for_each_dev(&i2c_bus_type, NULL, data, fn);
7. 1294    mutex_unlock(&core_lock);
8. 1295
9. 1296    return res;
10. 1297}

1293行，调用bus_for_each_dev，这个函数定义在drivers/base/bus.c文件中，其内容如下：

1. 286intbus_for_each_dev(struct bus_type *bus, struct device *start,
2. 287            void *data, int (*fn)(struct device *, void *))
3. 288{
4. 289   struct klist_iter i;
5. 290   struct device *dev;
6. 291   int error = 0;
7. 292
8. 293   if (!bus || !bus->p)
9. 294       return -EINVAL;
10. 295
11. 296   klist_iter_init_node(&bus->p->klist_devices, &i,
12. 297                 (start ?&start->p->knode_bus : NULL));
13. 298   while ((dev = next_device(&i)) && !error)
14. 299       error = fn(dev, data);
15. 300   klist_iter_exit(&i);
16. 301   return error;
17. 302}

我们在《 Linux设备模型分析之device_driver（基于3.10.1内核）》一文中已经分析过这个函数。这里，传递过来的data参数是要注册的i2c_driver，fn参数是__process_new_driver函数，所以我们来看__process_new_driver函数，该函数定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中，其内容如下：

1. 1300static int __process_new_driver(structdevice *dev, void *data)
2. 1301{
3. 1302   if (dev->type != &i2c_adapter_type)
4. 1303       return 0;
5. 1304   return i2c_do_add_adapter(data, to_i2c_adapter(dev));
6. 1305}

i2c_do_add_adapter函数定义在drivers/i2c/i2c-core.c文件中，其内容如下：

1. 957static int i2c_do_add_adapter(structi2c_driver *driver,
2. 958                  struct i2c_adapter *adap)
3. 959{
4. 960   /* Detect supported devices on that bus, and instantiate them */
5. 961   i2c_detect(adap, driver);
6. 962
7. 963   /* Let legacy drivers scan this bus for matching devices */
8. 964   if (driver->attach_adapter) {
9. 965       dev_warn(&adap->dev, "%s: attach_adapter method isdeprecated\n",
10. 966            driver->driver.name);
11. 967       dev_warn(&adap->dev, "Please use another way to instantiate"
12. 968            "your i2c_client\n");
13. 969       /* We ignore the return code; if it fails, too bad */
14. 970       driver->attach_adapter(adap);
15. 971    }
16. 972   return 0;
17. 973}

这个函数我们在分析i2c_adapter的注册过程时已经分析过了，它主要完成i2c_driver与i2c_adapter上的i2c设备的匹配工作，如果匹配成功，初始化并注册对应的i2c_client。

至此，i2c_driver的注册过程我们就清楚了。

步骤3：实现i2c_driver中要示实现的函数

对于Mini2440的I2C设备at24c08 EEPROM，at24_driver要求实现的是i2c_driver.probe和i2c_driver.remove函数。