1.【PCIe】lspci用法小结
2.linux设备驱动程序——i2c设备驱动源码实现
3.驱动I2C驱动分析(四)-关键API解析
4.linux设备驱动程序——i2c总线的总线总线添加与实现

【PCIe】lspci用法小结

       ls pci工具用于展示系统中的所有PCI总线设备或连接到该总线上的所有设备。要使用ls pci进行源码编译，源码原理需要先下载代码：

       1：进入tools文件夹并创建lspci文件夹，总线总线随后切换至lspci文件夹。源码原理

       cd tools/; mkdir lspci; cd lspci;

       通过git命令从指定仓库克隆代码，总线总线例如：

       git clone git:// git.kernel.org/pub/scm/...

       完成代码下载后，源码原理淘宝私服源码进入pciutils文件夹并编译：

       2:cd pciutils/;make

       编译完成后的总线总线lspci工具可以进行版本检测，例如：

       3: $ ./lspci --version

       输出版本信息，源码原理如3..0。总线总线

       更多详细信息可查阅相关教程，源码原理如马昌伟博客园的总线总线文章。

linux设备驱动程序——i2c设备驱动源码实现

       深入了解Linux内核中的源码原理i2c设备驱动程序详解

       在Linux内核中，i2c设备驱动程序的总线总线实现是一个关键部分。本文将逐步剖析其形成、源码原理匹配及源码实现，总线总线以帮助理解i2c总线的工作原理。

       首先，熟悉I2C的基本知识是必不可少的。作为主从结构，设备通过从机地址寻址，其工作流程涉及主器件对从机的通信。了解了基础后，我们接着来看Linux内核中的驱动程序框架。

       Linux的i2c设备驱动程序框架由driver和device两部分构成。当driver和device加载到内存时，会自动调用match函数进行匹配，成功后执行probe()函数。driver中，probe()负责创建设备节点并实现特定功能；device则设置设备的I2C地址和选择适配器，如硬件I2C控制器。

       示例代码中，tcpreplayer源码i2c_bus_driver.c展示了driver部分的实现，而i2c_bus_device.ko和i2c_bus_device.ko的编译加载则验证了这一过程。加载device后，probe函数会被调用，确认设备注册成功。用户程序可测试驱动，通过读写传感器寄存器进行操作。

       在设备创建方面，i2c_new_device接口允许在设备存在时加载驱动，但有时需要检测设备插入状态。这时，i2c_new_probed_device提供了检测功能，确保只有实际存在的设备才会被加载，有效管理资源。

       深入源码分析，i2c_new_probed_device主要通过检测来实现设备存在性，最终调用i2c_new_device，但地址分配机制确保了board info中的地址与实际设备地址相符。

       至此，关于Linux内核i2c驱动的讨论结束。希望这个深入解析对您理解i2c设备驱动有帮助。如果你对此话题有兴趣，可以加入作者牧野星辰的Linux内核技术交流群，获取更多学习资源。

       学习资源

       Linux内核技术交流群：获取内核学习资料包，包括视频教程、电子书和实战项目代码

       内核资料直通车：Linux内核源码技术学习路线+视频教程代码资料

       学习直达：Linux内核源码/内存调优/文件系统/进程管理/设备驱动/网络协议栈

驱动I2C驱动分析(四)-关键API解析

       在Linux内核源代码中的driver目录下包含一个i2c目录

       i2c-core.c这个文件实现了I2C核心的功能以及/proc/bus/i2c*接口。i2c-dev.c实现了I2C适配器设备文件的功能，每一个I2C适配器都被分配一个设备。通过适配器访设备时的aesgcm源码主设备号都为，次设备号为0-。I2c-dev.c并没有针对特定的设备而设计，只是提供了通用的read(),write(),和ioctl()等接口，应用层可以借用这些接口访问挂接在适配器上的I2C设备的存储空间或寄存器，并控制I2C设备的工作方式。

       busses文件夹这个文件中包含了一些I2C总线的驱动，如针对S3C，S3C，S3C等处理器的I2C控制器驱动为i2c-s3c.c. algos文件夹实现了一些I2C总线适配器的algorithm.

       I2C Core

       i2c_new_device用于创建一个新的I2C设备，这个函数将会使用info提供的信息建立一个i2c_client并与第一个参数指向的i2c_adapter绑定。返回的参数是一个i2c_client指针。驱动中可以直接使用i2c_client指针和设备通信了。

       i2c_device_match 函数根据设备和设备驱动程序之间的不同匹配方式，检查它们之间是否存在匹配关系。这个函数通常在 I2C 子系统的设备驱动程序注册过程中使用，以确定哪个驱动程序适用于给定的设备。

       i2c_device_probe 函数执行了 I2C 设备的探测操作。它设置中断信息、处理唤醒功能、设置时钟、关联功耗域，并调用驱动程序的 probe 函数进行设备特定的探测操作。

       i2c_device_remove 函数执行了 I2C 设备的移除操作。它调用驱动程序的 remove 函数，并进行功耗域的分离、唤醒中断的清除以及设备唤醒状态的设置。

       i2c_register_adapter 函数用于注册一个 I2C 适配器。它进行了一系列的完整性检查和初始化操作，并注册适配器设备。然后，jspwriter源码注册与适配器相关的设备节点、ACPI 设备和空间处理器。最后，遍历所有的 I2C 驱动程序，并通知它们有新的适配器注册了。

       i2c_add_adapter 函数用于添加一个新的 I2C 适配器。它先尝试从设备树节点中获取适配器的编号，如果成功则使用指定的编号添加适配器。如果没有相关的设备树节点或获取编号失败，函数会在动态范围内分配一个适配器 ID，并将适配器与该 ID 相关联。然后，函数调用 i2c_register_adapter 函数注册适配器，并返回注册函数的返回值。

       i2c_detect_address 函数用于检测指定地址上是否存在 I2C 设备，并执行自定义的设备检测函数。它会进行一系列的检查，包括地址的有效性、地址是否已被占用以及地址上是否存在设备。如果检测成功，函数会调用自定义的检测函数并根据检测结果进行相应的处理，包括创建新的设备实例并添加到驱动程序的客户端列表中。

       i2c_detect 函数根据给定的适配器和驱动程序，通过遍历地址列表并调用i2c_detect_address函数，检测I2C适配器上连接的设备是否存在。

       这段代码是一个用于检测I2C适配器上连接的设备的函数。下面是对代码的详细解释：

       I2C device

       i2c_dev_init执行了一系列操作，包括注册字符设备、创建设备类、注册总线通知器以及绑定已经存在的hikari源码适配器。它在初始化过程中处理了可能发生的错误，并返回相应的错误码。

       i2cdev_attach_adapter作用是将I2C适配器注册到Linux内核中，以便在系统中使用I2C总线。它会获取一个空闲的struct i2c_dev结构体，然后使用device_create函数创建一个I2C设备，并将其与驱动核心相关联。

       i2cdev_open通过次设备号获取对应的i2c_dev结构体和适配器，然后分配并初始化一个i2c_client结构体，最后将其赋值给文件的私有数据。

       i2cdev_write函数将用户空间的数据复制到内核空间，并使用i2c_master_send函数将数据发送到之前打开的I2C设备中。

       i2cdev_read函数在内核中分配一个缓冲区，使用i2c_master_recv函数从I2C设备中接收数据，并将接收到的数据复制到用户空间。

       i2cdev_ioctl

       i2c_driver

       i2c_register_driver将驱动程序注册到I2C驱动核心，并在注册完成后处理所有已经存在的适配器。注册完成后，驱动核心会调用probe()函数来匹配并初始化所有匹配的但未绑定的设备。

       I2C 传输

       i2c_transfer用于执行I2C传输操作。它首先检查是否支持主控制器，如果支持，则打印调试信息，尝试对适配器进行锁定，然后调用__i2c_transfer函数执行传输操作，并在完成后解锁适配器并返回传输的结果。如果不支持主控制器，则返回不支持的错误码。

       i2c_master_send通过I2C主控制器向从设备发送数据。它构建一个i2c_msg结构，设置消息的地址、标志、长度和缓冲区，并将其传递给i2c_transfer函数执行实际的传输操作。函数的返回值是发送的字节数或错误码，用于指示传输是否成功。

       i2c_master_recv通过I2C主控制器从从设备接收数据。它构建一个i2c_msg结构，设置消息的地址、标志、长度和缓冲区，并将其传递给i2c_transfer函数执行实际的传输操作。函数的返回值是接收的字节数或错误码，用于指示传输是否成功。

linux设备驱动程序——i2c总线的添加与实现

       一文看懂linux内核详解

       深入了解使用linux查看磁盘io使用情况

       在实际驱动开发过程中，i2c总线也是集成在系统中的，驱动开发者不需要关心i2c总线的初始化，只需要将相应的i2c_client和i2c_driver挂载在总线上进行匹配即可。

       那么，i2c总线在系统中是如何初始化得来的呢？

       答案就在文件i2c-core-base.c中，它的过程是这样的：

       在i2c_init函数中，使用bus_register()将i2c总线注册到系统中，那么这个i2c_init()函数是在哪里被调用的呢？

       在内核启动的过程中，进入C语言环境的第一个入口函数是start_kernel()，但是i2c_init()并非由start_kernel()间接调用，而是借助于linux内核中的initcall机制被调用，简而言之，就是将这个函数地址在编译阶段放入特定的段中，在内核初始化时由某个启动函数将这些段中的函数一一取出并执行。

       i2c总线通过postcore_initcall()将init函数注册到系统中。

       当模块被加载进系统时，就会执行i2c_init函数来进行初始化。

       在i2c_bus_type结构体中，定义了match(),probe(),remove()和shutdown()函数，match()函数就是当有新的i2c_client或者i2c_driver添加进来时，试图寻找与新设备匹配的项，返回匹配的结果。

       remove()和shutdown()，顾名思义，这两个函数是管理的驱动移除行为的。

       对于probe函数，在之前的章节中提到：当相应的device和driver经由总线匹配上时，会调用driver部分提供的probe函数。

       那么：

       带着这两个疑问，我们接着往下看。

       在这里我们不免要回顾一下前面章节所说的，作为一个驱动开发者，如果我们要开发某些基于i2c的设备驱动，需要实现的框架流程是怎样的：

       但是问题是，为什么device和driver都注册进去之后，就会调用driver部分提供的probe函数呢？

       为了解决这些问题，最好的办法就是看源代码，假设我们是以设备树的方式进行匹配，device(即i2c_client)部分已经被注册到系统中，此时我们向系统中注册(insmod由driver部分程序编译的模块)相应的driver部分,接下来我们跟踪driver部分注册到i2c总线的流程，看看它是怎么实现的：

       跟踪i2c_add_driver：

       经过一系列的代码跟踪，找到了bus_add_driver()，根据名称可以知道，这个函数就是将当前i2c_driver添加到i2c_bus_type(即i2c总线)中。

       接着往下看：

       从第一部分可以看到，将当前drv链入到bus->p->klist_drivers链表中，那么可以猜到，在注册device部分的时候，就会将device链入到bus->p->klist_devices中。

       然后，再看driver_attach(drv):

       driver_attach调用bus_for_each_dev，传入当前驱动bus(即i2c_bus_type)，当前驱动drv，以及一个函数__driver_attach。

       bus_for_each_dev对每个device部分调用__driver_attach。

       在__driver_attach中，对每个drv和dev调用driver_match_device()，并根据函数返回值决定是否继续执行调用driver_probe_device()。

       从函数名来看，这两个函数大概就是我们在前文中提到的match和probe函数了，我们不妨再跟踪看看，先看看driver_match_device()函数：

       果然不出所料，这个函数十分简单，如果当前驱动的所属的bus有相应的match函数，就调用match函数，否则返回1.

       当前driver所属的总线为i2c_bus_type，根据上文i2c总线的初始化部分可以知道，i2c总线在初始化时提供了相应的match函数，所以，总线的match函数被调用，并返回匹配的结果。

       接下来我们再看看driver_probe_device()函数：

       在driver_probe_device中又调用了really_probe，在really_probe()中，先判断当前bus总线中是否注册probe()函数如果有注册，就调用总线probe函数，否则，就调用当前drv注册的probe()函数。

       到这里，我们解决了上一节中的一个疑问：总线和driver部分都有probe函数时，程序是怎么处理的？

       答案已经显而易见了：优先调用总线probe函数。

       而且我们理清了总线的match()函数和probe()函数是如何被调用的。

       那么，上一节中还有一个疑问没有解决：总线的match和probe函数执行了一些什么行为？

       对于总线probe函数，获取匹配成功的device，再由device获取driver，优先调用driver->probe_new,因为driver中没有设置，直接调用driver的probe函数。

       总线probe和driver的probe函数的关系就是：当match返回成功时，优先调用总线probe，总线probe完成一系列的初始化，再调用driver的probe函数，如果总线probe函数不存在，就直接调用driver的probe函数，所以当我们在系统中添加了相应的device和driver部分之后，driver的probe函数就会被调用。

       对于总线match函数，我们直接查看在i2c总线初始化时的函数定义：

       i2c_device_match就是i2c_driver与i2c_device匹配的部分，在i2c_device_match函数中，可以看到，match函数并不只是提供一种匹配方式：

       接下来再深入函数内部，查看匹配的细节部分：

       在i2c_of_match_device中，调用了of_match_device()和i2c_of_match_device_sysfs()两个函数，这两个函数代表了两种匹配方式，先来看看of_match_device：

       of_match_device调用of_match_node。

       of_match_node调用__of_match_node函数。

       如果你对设备树有一定的了解，就知道系统在初始化时会将所有设备树子节点转换成由struct device_node描述的节点。

       在被调用的__of_match_node函数中，对device_node中的compatible属性和driver部分的of_match_table中的compatible属性进行匹配，由于compatible属性可以设置多个，所以程序中会对其进行逐一匹配。

       我们再回头来看设备树匹配方式中的i2c_of_match_device_sysfs()匹配方式：

       由i2c_of_match_device_sysfs()的实现可以看出:当设备树中不存在设备节点时，driver部分的of_match_table中的compatible属性试图去匹配i2c_client(device部分)的.driver.name属性.

       因为设备树的默认规则，compatible属性一般形式为"vender_id,product_id"，当compatible全字符串匹配不成功时，取product_id部分再进行匹配，这一部分主要是兼容之前的不支持设备树的版本。

       acpi匹配方式较为少用且较为复杂，这里暂且不做详细讨论

       id_table匹配方式中，这种匹配方式一目了然，就是对id_table(driver部分)中的.name属性和i2c_client(device部分)的.name属性进行匹配。那么i2c_client的.name是怎么来的呢？

       在非设备树的匹配方式中，i2c_client的.name属性由驱动开发者指定，而在设备树中，i2c_client由系统对设备树进行解析而来,i2c_client的name属性为设备树compatible属性"vender_id,product_id"中的"product_id",所以，在进行匹配时，默认情况下并不会严格地要求 of_match_table中的compatible属性和设备树中compatible属性完全匹配，driver中.drv.name属性和.id.name属性也可以与设备树中的"product_id"进行匹配。

       关于linux i2c总线的初始化以及运行机制的讨论就到此为止啦