协议[I2C]_I2C子系统之write()

应用层调用write()函数后首先进入的是i2c类设备的write函数，即i2cdev_fops中的write方法。

此处的i2cdev_fops对应的是系统中所有i2c类设备的操作。也就是说系统中所有i2c adapter 的read()

write() open() close() ioctl()等操作，首先调用的是i2c类i2cdev_fops中的方法，通过i2c类中的方法再去寻找adapter 对应的算法i2c_algorithm，此处s3c2440对应的为s3c24xx_i2c_algorithm。

对i2c的操作方法

1.首先open

2.ioctl设置at24c02的地址

3.write()

1.open设备/dev/i2c-0

open通过系统调用最后调用到fops的i2cdev_open函数。

static int i2cdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
。。。 。。。
adap = i2c_get_adapter(i2c_dev->adap->nr);
if (!adap)
return -ENODEV;

。。。 。。。
client = kzalloc(sizeof(*client), GFP_KERNEL);
if (!client) {
i2c_put_adapter(adap);
return -ENOMEM;
}
snprintf(client->name, I2C_NAME_SIZE, "i2c-dev %d", adap->nr);
client->driver = &i2cdev_driver;

client->adapter = adap;
file->private_data = client;

return 0;
}

可以发现此函数的作用是根据/dev/i2c-0的设备号找到对应的adapter，然后将其保存到新建的client中。

需要注意的是，此处的client与驱动中的client不同，这里的client并不会注册到总线上，和i2c驱动模型的代码无关。

此处的client只是用来保存client地址信息等。

最后将这个clietn保存到file->private_data中，供ioctl() write() open()等操作使用。

2. ioctl

应用层调用ioctl后会调用到i2cdev_ioctl()函数，此处使用的是I2C_SLAVE_FORCE，用于设置at24c02的地址。

3.write

write通过系统调用最后执行fops这中的i2cdev_write函数

static ssize_t i2cdev_write(struct file *file, const char __user *buf,
size_t count, loff_t *offset)
{
。。。 。。。
struct i2c_client *client = file->private_data;
。。。 。。。
tmp = memdup_user(buf, count);
。。。 。。。
ret = i2c_master_send(client, tmp, count);
。。。 。。。
}

可以发现，在write函数中首先做的就是将在open操作中保存到file－>private_data中的client取出

然后通过memdup_user函数将用户空间的缓冲区拷贝到内核空间。最后调用函数i2c_master_send()

int i2c_master_send(struct i2c_client *client, const char *buf, int count)
{
。。。 。。。
ret = i2c_transfer(adap, &msg, 1);
。。。 。。。
}

在i2c_mastr_send函数中首先初始化msg结构体，将client的地址、当前需要拷贝的数据长度等信息填充到msg中。最后将此msg作为形参传递给i2c_transfer函数。i2c的读写过程中，发送的信息都是通过msg来完成的，除了device address之外。device address信息单独发送，其余的通过msg.buf来完成

并且可以发现，此处i2c_transfer中的第三个参数为1，这个参数是告诉驱动每次发送的msg个数，这里设置为1

表示每次只能发送一则msg。

i2c_transfer()函数如下：

int i2c_transfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num)
{
。。。 。。。
orig_jiffies = jiffies;
for (ret = 0, try = 0; try <= adap->retries; try++) {
ret = adap->algo->master_xfer(adap, msgs, num);
if (ret != -EAGAIN)
break;
if (time_after(jiffies, orig_jiffies + adap->timeout))
break;
}
。。。 。。。
}

在此函数做完相关处理后直接调用adapter的algorithm来发送数据，此处即i2c-s3c2440文件中

s3c24xx_i2c_probe总注册的算法

i2c->adap.algo = &s3c24xx_i2c_algorithm;

s3c24xx_i2c_algorithm算法具体如下：

static const struct i2c_algorithm s3c24xx_i2c_algorithm = {
.master_xfer = s3c24xx_i2c_xfer,
.functionality = s3c24xx_i2c_func,
};

因此相当于直接调用了函数s3c24xx_i2c_xfer

s3c24xx_i2c_xfer只是对s3c24xx_i2c_doxfer的简单封装，实际的处理都在函数s3c24xx_i2c_doxfer中。下面重点分析这个s3c24xx_i2c_doxfer函数

static int s3c24xx_i2c_doxfer(struct s3c24xx_i2c *i2c,
struct i2c_msg *msgs, int num)
{
。。。 。。。
ret = s3c24xx_i2c_set_master(i2c);
。。。 。。。
i2c->msg = msgs;
i2c->msg_num = num;
i2c->msg_ptr = 0;
i2c->msg_idx = 0;
i2c->state = STATE_START;

s3c24xx_i2c_enable_irq(i2c);
s3c24xx_i2c_message_start(i2c, msgs);
spin_unlock_irq(&i2c->lock);

timeout = wait_event_timeout(i2c->wait, i2c->msg_num == 0, HZ * 5);
。。。 。。。

}

在此函数中首先调用的是s3c24xx_i2c_set_master函数，查询master(即adapter)是否处于忙的状态。忙则休眠1ms后再次查询，总共查询400次，相当于在400ms之后i2c还处于忙状态则放弃。

master空闲后，做些相关初始化的操作。初始化操作中需要注意的是i2c->state = STATE_START，通过这个状态位来标记i2c当前是起始状态、写状态还是读状态。

接着通关函数

s3c24xx_i2c_enable_irq(i2c);

打开中断。然后调用函数

s3c24xx_i2c_message_start(i2c, msgs);

来发送第一个字节，即device address。当第一个字节发送完毕后，s3c2440的i2c控制器会产生中断。

s3c2440的i2c中断发生在1.完成1字节的发送或者接收2.广播呼叫或者从地址匹配时3.总线仲裁失败。

并且当第一个字节device address发送完毕后，函数通过

timeout = wait_event_timeout(i2c->wait, i2c->msg_num == 0, HZ * 5);