2024年11月4日发(作者：可悦欣)
1. 几个基本概念
1.1. 设备模型
由 总线（bus_type） + 设备（device） + 驱动（device_driver） 组成，在该模型下，所有的
设备通过总线连接起来，即使有些设备没有连接到一根物理总线上，linux为其设置了一个内部
的、虚拟的platform总线，用以维持总线、驱动、设备的关系。
因此，对于实现一个linux下的设备驱动，可以划分为两大步：
1、设备注册；
2、驱动注册。
当然，其中还有一些细节问题：
1、驱动的probe函数
2、驱动和设备是怎么进行绑定的。
1.2. i2c设备驱动的几个数据结构
i2c_adapter：
每一个i2c_adapter对应一个物理上的i2c控制器，在i2c总线驱动probe函数中动态创建。通过
i2c_add_adapter注册到i2c_core。
i2c_algorithm：
i2c_algorithm中的关键函数master_xfer()，以i2c_msg为单位产生i2c访问需要的信号。不同
的平台所对应的master_xfer()是不同的，需要根据所用平台的硬件特性实现自己的xxx_xfer()方
法以填充i2c_algorithm的master_xfer指针；在A31上即是sun6i_i2c_algorithm函数。
i2c_client：
代表一个挂载到i2c总线上的i2c从设备，包含该设备所需要的数据：
该i2c从设备所依附的i2c控制器 struct i2c_adapter *adapter
该i2c从设备的驱动程序struct i2c_driver *driver
该i2c从设备的访问地址addr, name
该i2c从设备的名称name。
2. i2c总线驱动
2.1. 功能划分
从硬件功能上可划分为：i2c控制器和i2c外设（从设备）。每个i2c控制器总线上都可以挂载多
个i2c外设。Linux中对i2c控制器和外设分开管理：通过 i2c-sun6i.c 文件完成了i2c控制器
的设备注册和驱动注册；通过i2c-core.c为具体的i2c外设提供了统一的设备注册接口和驱动
注册接口，它分离了设备驱动device driver和硬件控制的实现细节（如操作i2c的寄存器）。
2.2. i2c-sun6i.c
该文件是与具体硬件平台相关的，对应于A3x系列芯片。该文件实际上是i2c总线驱动的实现，
本质上就是向内核注册i2c总线设备、注册总线驱动、实现总线传输的时序控制算法。i2c控制
器被注册为Platform设备，如下：
if (twi_used_mask & TWI0_USED_MASK)
platform_device_register(&sun6i_twi0_device);
if (twi_used_mask & TWI1_USED_MASK)
platform_device_register(&sun6i_twi1_device);
if (twi_used_mask & TWI2_USED_MASK)
platform_device_register(&sun6i_twi2_device);
if (twi_used_mask & TWI3_USED_MASK)
platform_device_register(&sun6i_twi3_device);
if (twi_used_mask)
return platform_driver_register(&sun6i_i2c_driver);
需要注意的是：设备与驱动的对应关系是多对一的；即如果设备类型是一样的，会共用同一套驱
动，因此上面代码只是注册了一次驱动platform_driver_register(&sun6i_i2c_driver)。
设备注册：
将i2c控制器设备注册为platform设备，为每一个控制器定义一个struct platform_device数
据结构，并且把.name都设置为"sun6i-i2c"（后面会通过名字进行匹配驱动的），然后是调用
platform_device_register()将设备注册到platform bus上。
设备注册完成后其直观的表现就是在文件系统下出现：/sys/bus/platform/devices/sun6i-i2c.0
通过platform_device_register()进行的注册过程，说到底就是对struct platform_device这个数
据结构的更改，逐步完成.、.、.的赋值，然后将.加入到
platform_bus->kobj的链表上。
驱动注册：
步骤和设备注册的步骤类似，也是为驱动定义了一个数据结构：
struct platform_driver sun6i_i2c_driver;
因为一个驱动是可以对应多个设备的，而在系统里的3个控制器基本上是一致的（区别就是寄存
器的地址不一样），所以上面注册的3个设备共享的是同一套驱动。
初始化.probe和.remove函数，然后调用platform_driver_register进行驱动注册。主要函数调用流
程：
platform_driver_register --> driver_register --> bus_add_driver --> driver_attac
h
需要注意的是driver_attach，这个函数遍历了总线上（platform_bus_type）的所有设备，寻找与
驱动匹配的设备，并把满足条件的设备结构体上的驱动指针指向驱动，从而完成了驱动和设备的
匹配（__driver_attach函数完成）。
如果匹配到设备，这时就需要执行platform_bus_type的probe函数，最终会调用设备驱动的probe
函数（sun6i_i2c_probe）。
2.2.1 sun6i_i2c_probe
在sun6i_i2c_probe函数中完成了大量的工作，包括硬件初始化、中断注册、为每个i2c控制器创
建i2c_adapter等。
1268 pdata = pdev->rm_data;
1269 if (pdata == NULL) {
1270 return -ENODEV;
1271 }
1272
1273 res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1274 irq = platform_get_irq(pdev, 0);
1275 if (res == NULL || irq < 0) {
1276 return -ENODEV;
1277 }
1278
1279 if (!request_mem_region(res->start, resource_size(res), res->name)) {
1280 return -ENOMEM;
1281 }
• 首先得到当前设备的私有数据指针，并将其保留在pdata；进而通过
platform_get_resource得到该设备占用的内存资源，并申请：request_mem_region。
同时将irq资源也保留下来。
1288
1289 strlcpy(i2c->, "sun6i-i2c", sizeof(i2c->));
1290 i2c-> = THIS_MODULE;
1291 i2c-> = pdata->bus_num;
1292 i2c->s = 3;
1293 i2c->t = 5*HZ;
1294 i2c-> = I2C_CLASS_HWMON | I2C_CLASS_SPD;
1295 i2c->bus_freq = pdata->frequency;
1296 i2c->irq = irq;
1297 i2c->bus_num = pdata->bus_num;
1298 i2c->status = I2C_XFER_IDLE;
1299 i2c->suspended = 0;
1300 spin_lock_init(&i2c->lock);
1301 init_waitqueue_head(&i2c->wait);
•
•
•
•
•
•
初始化i2c_adapter，并初始化一个工作队列 init_waitqueue_head。
通过ioremap申请IO资源；
通过request_irq申请irq资源，中断的处理服务函数是：sun6i_i2c_handler；
sun6i_i2c_hw_init，对i2c控制进行硬件初始化；
i2c-> = &sun6i_i2c_algorithm，初始化控制器的总线传输算法，设备驱
动调用；
将初始化好的i2c_adapter注册到i2c_core：i2c_add_numbered_adapter。
至此，probe函数完成。
2.2.2 sun6i_i2c_core_process
i2c控制器的中断服务程序sun6i_i2c_handler调用了sun6i_i2c_core_process，i2c总线的实际传输
控制也是在该函数里完成的。
主要流程：
1. 读取i2c控制器当前状态，twi_query_irq_status，保留在state中；
2. 根据state的值进行分支跳转，控制i2c的工作状态；
3. 传输完成，调用sun6i_i2c_xfer_complete，唤醒工作队列。
2.2.3 sun6i_i2c_xfer
每一个i2c控制器设备，在驱动绑定后，都会创建一个i2c_adapter，用以描述该控制器，i2c_adapter
的建立与初始化是在驱动probe的时候建立的。每一个i2c_adapter包含了一个i2c_algorithm结
构体的指针，i2c_algorithm是用来对外提供操作i2c控制器的函数接口的，主要是master_xfer
函数，对应于i2c-sun6i.c，实际就是：
static int sun6i_i2c_xfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num)
该函数的功能是通知i2c_adapter需要对外设进行数据交换，需要交换的信息通过
struct i2c_msg *msgs传入。sun6i_i2c_xfer实际上是调用了sun6i_i2c_do_xfer进行传输。
因为i2c总线读写速率有限，sun6i_i2c_do_xfer启动i2c传输后，通过wait_event_timeout进入休
眠，直到中断唤醒或者超时；中断唤醒是由sun6i_i2c_xfer_complete完成的。
3. i2c设备驱动
3.1. 驱动注册
i2c从设备的驱动注册，使用的是i2c-core.c提供的接口：i2c_register_driver；其调用如下：
i2c_register_driver --> driver_register --> bus_add_driver；
对bus_add_driver进行分析：
• 关于device_driver数据结构的 struct driver_private *p
设备驱动模型是通过kobject对设备驱动进行层次管理的，因此device_driver应该包含
kobject成员，linux是将kobject包含在struct driver_private中，再在device_driver中
包含struct driver_private；我们可以理解driver_private是device_driver的私有数据，
由内核进行操作。
struct driver_private 是在驱动注册的开始，动态申请，并初始化的。
• klist_init(&priv->klist_devices, NULL, NULL);
初始化设备链表，每一个与该驱动匹配的device都会添加到该链表下。
• priv-> = bus->p->drivers_kset;
指定该驱动所属的kset；
• kobject_init_and_add
初始化kobject，并将kobject添加到其对应的kset集合中（即bus->p->drivers_kset）。
该函数最终是调用kobject_add_internal将kobject添加到对应的kset中；需要主要的是，
如果kobject的parent如果为NULL，在此会将其parent设置为所属kset集合的kobject：
parent = kobject_get(&kobj->kset->kobj)；
接下来是为kobject创建文件夹：create_dir(kobj)；从而能从/sys/目录下显示。
• driver_attach，将驱动和设备进行绑定
将遍历总线上的设备链表，查找可以匹配的设备，并绑定。
driver_attach --> bus_for_each_dev(drv->bus, NULL, drv, __driver_att
ach);
将函数指针__driver_attach传入bus_for_each_dev，将每个查找得到的device进行驱动
匹配。
bus_for_each_dev：
遍历总线上的所有设备，因为总线上的设备都是bus->p->klist_devices链表上的一个节
点，因此该函数其实就是对链表的遍历，具体可以参考klist。
__driver_attach（源码位置drivers/base/dd.c）：
进行设备和驱动匹配，如果匹配成功，尝试进行绑定。
1. 首先进行匹配确认：driver_match_device(drv, dev)；
调用关系： --> drv->bus->match --> i2c_device_match
--> of_driver_match_device
i2c_match_id
可以看出，最终有两种方式进行驱动匹配查询：
方法一：通过of_driver_match_device对比of_device_id；
方法二：通过i2c_match_id对比id_table；
方法二实际上就是对比
i2c_driver->id_table->name 和client->name是否一致。
2. 如果匹配确认，进行驱动与设备绑定：driver_probe_device；
调用关系： driver_probe_device --> really_probe
--> dev->bus->probe
driver_bound
在really_probe中，首先将设备的驱动指针指向该驱动：dev->driver = drv。
对应于i2c_bus_type，dev->bus->probe 即是：i2c_device_probe，最终调用驱动的probe
函数。
最后是driver_bound，将驱动与设备进行绑定：
其实就是调用klist_add_tail：将设备节点添加到驱动的klist_devices;
• 调用klist_add_tail，将被注册的驱动添加到总线的klist_drivers上；
klist_add_tail(&priv->knode_bus, &bus->p->klist_drivers);
• module_add_driver(drv->owner, drv)
在sysfs创建drivers目录
3.2. 设备注册
方式一：i2c设备动态发现注册
在i2c_register_driver的最后：
INIT_LIST_HEAD(&driver->clients);
/* Walk the adapters that are already present */
i2c_for_each_dev(driver, __process_new_driver);
观察i2c_for_each_dev：
int i2c_for_each_dev(void *data, int (*fn)(struct device *, void *))
{
int res;
mutex_lock(&core_lock);
res = bus_for_each_dev(&i2c_bus_type, NULL, data, fn);
mutex_unlock(&core_lock);
return res;
}
其实就是遍历i2c总线上的klist_devices链表，对得到的每一个device，执行
__process_new_driver。
跟踪 __process_new_driver --> i2c_do_add_adapter --> i2c_detect
i2c_detect实现了i2c设备发现：在注册驱动后，通过i2c_detect检测是否有适合的设备连
接在总线上。i2c_detect实现如下：
•
•
在每一个adapter上遍历驱动给出的地址列表（address_list），由i2c_detect_address函数
完成；最终会调用driver->detect（即设备驱动提供的设备发现函数）；
如果发现满足条件的设备，执行i2c_new_device，为设备建立i2c_client；并且将设备
添加到i2c_bus_type->p->klist_devices链表上（device_register），通过bus_add_device
函数完成，最后调用bus_probe_device，尝试绑定驱动。
• 将client添加到驱动的设备链表上：
list_add_tail(&client->detected, &driver->clients)
方式二：i2c设备之静态注册
Linux 3.3 提供了静态定义的方式来注册设备，接口原型：
linux-3.3/drivers/i2c/i2c-boardinfo.c
int __init
i2c_register_board_info(int busnum,
struct i2c_board_info const *info, unsigned len)
核心内容：
•
•
申请struct i2c_devinfo，用以描述一个i2c外设；
list_add_tail(&devinfo->list, &__i2c_board_list)，将devinfo加入链表
__i2c_board_list，以供后续查找；
扫描__i2c_board_list，创建client
i2c_register_board_info只是把设备描述符加入到了__i2c_board_list，并没有创建
client，当调用i2c_register_adapter注册adapter时，会扫描__i2c_board_list，创建client；具
体调用：
i2c_register_adapter
--> i2c_scan_static_board_info
--> i2c_new_device
--> device_register
在 i2c_new_device完成了client创建，以及设备注册device_register。
PS：
由上面的注册流程可知，i2c_register_board_info应该在i2c_register_adapter之前完成，
否则__i2c_board_list中的节点不会被扫描到。
总结：
• 由上述分析可知，i2c设备驱动是通过i2c_register_driver注册的，i2c设备是通过
i2c_new_device注册的，在最后，这两个函数都尝试进行驱动和设备绑定
（driver_attach和bus_probe_device）；因此不管是先注册驱动还是先注册设备，最
后都能够将合适的驱动和设备进行绑定。
• 有两种方式进行设备注册：
1、通过i2c_register_board_info，在系统启动之初静态地进行i2c设备注册（axp
电源驱动就是这样做的）；
2、实现i2c设备驱动的detect函数，在驱动加载的时候动态检测创建设备，aw平台
的触摸屏驱动就是通过这种方式。
• Linux是通过在驱动数据结构中内嵌kobject、kset，完成了设备驱动的层次管理的，理
解kobject、kset对理解设备驱动模型很重要。
4. i2c驱动架构图
1、i2c_add_adapter
2、i2c_new_device/i2c_register_board_info
3、i2c_add_driver
4、调用i2c bus中注册的match函数进行匹配
5、调用platform bus中注册的match函数进行匹配
6、i2cdev_attach_adapter
2024年11月4日发(作者：可悦欣)
1. 几个基本概念
1.1. 设备模型
由 总线（bus_type） + 设备（device） + 驱动（device_driver） 组成，在该模型下，所有的
设备通过总线连接起来，即使有些设备没有连接到一根物理总线上，linux为其设置了一个内部
的、虚拟的platform总线，用以维持总线、驱动、设备的关系。
因此，对于实现一个linux下的设备驱动，可以划分为两大步：
1、设备注册；
2、驱动注册。
当然，其中还有一些细节问题：
1、驱动的probe函数
2、驱动和设备是怎么进行绑定的。
1.2. i2c设备驱动的几个数据结构
i2c_adapter：
每一个i2c_adapter对应一个物理上的i2c控制器，在i2c总线驱动probe函数中动态创建。通过
i2c_add_adapter注册到i2c_core。
i2c_algorithm：
i2c_algorithm中的关键函数master_xfer()，以i2c_msg为单位产生i2c访问需要的信号。不同
的平台所对应的master_xfer()是不同的，需要根据所用平台的硬件特性实现自己的xxx_xfer()方
法以填充i2c_algorithm的master_xfer指针；在A31上即是sun6i_i2c_algorithm函数。
i2c_client：
代表一个挂载到i2c总线上的i2c从设备，包含该设备所需要的数据：
该i2c从设备所依附的i2c控制器 struct i2c_adapter *adapter
该i2c从设备的驱动程序struct i2c_driver *driver
该i2c从设备的访问地址addr, name
该i2c从设备的名称name。
2. i2c总线驱动
2.1. 功能划分
从硬件功能上可划分为：i2c控制器和i2c外设（从设备）。每个i2c控制器总线上都可以挂载多
个i2c外设。Linux中对i2c控制器和外设分开管理：通过 i2c-sun6i.c 文件完成了i2c控制器
的设备注册和驱动注册；通过i2c-core.c为具体的i2c外设提供了统一的设备注册接口和驱动
注册接口，它分离了设备驱动device driver和硬件控制的实现细节（如操作i2c的寄存器）。
2.2. i2c-sun6i.c
该文件是与具体硬件平台相关的，对应于A3x系列芯片。该文件实际上是i2c总线驱动的实现，
本质上就是向内核注册i2c总线设备、注册总线驱动、实现总线传输的时序控制算法。i2c控制
器被注册为Platform设备，如下：
if (twi_used_mask & TWI0_USED_MASK)
platform_device_register(&sun6i_twi0_device);
if (twi_used_mask & TWI1_USED_MASK)
platform_device_register(&sun6i_twi1_device);
if (twi_used_mask & TWI2_USED_MASK)
platform_device_register(&sun6i_twi2_device);
if (twi_used_mask & TWI3_USED_MASK)
platform_device_register(&sun6i_twi3_device);
if (twi_used_mask)
return platform_driver_register(&sun6i_i2c_driver);
需要注意的是：设备与驱动的对应关系是多对一的；即如果设备类型是一样的，会共用同一套驱
动，因此上面代码只是注册了一次驱动platform_driver_register(&sun6i_i2c_driver)。
设备注册：
将i2c控制器设备注册为platform设备，为每一个控制器定义一个struct platform_device数
据结构，并且把.name都设置为"sun6i-i2c"（后面会通过名字进行匹配驱动的），然后是调用
platform_device_register()将设备注册到platform bus上。
设备注册完成后其直观的表现就是在文件系统下出现：/sys/bus/platform/devices/sun6i-i2c.0
通过platform_device_register()进行的注册过程，说到底就是对struct platform_device这个数
据结构的更改，逐步完成.、.、.的赋值，然后将.加入到
platform_bus->kobj的链表上。
驱动注册：
步骤和设备注册的步骤类似，也是为驱动定义了一个数据结构：
struct platform_driver sun6i_i2c_driver;
因为一个驱动是可以对应多个设备的，而在系统里的3个控制器基本上是一致的（区别就是寄存
器的地址不一样），所以上面注册的3个设备共享的是同一套驱动。
初始化.probe和.remove函数，然后调用platform_driver_register进行驱动注册。主要函数调用流
程：
platform_driver_register --> driver_register --> bus_add_driver --> driver_attac
h
需要注意的是driver_attach，这个函数遍历了总线上（platform_bus_type）的所有设备，寻找与
驱动匹配的设备，并把满足条件的设备结构体上的驱动指针指向驱动，从而完成了驱动和设备的
匹配（__driver_attach函数完成）。
如果匹配到设备，这时就需要执行platform_bus_type的probe函数，最终会调用设备驱动的probe
函数（sun6i_i2c_probe）。
2.2.1 sun6i_i2c_probe
在sun6i_i2c_probe函数中完成了大量的工作，包括硬件初始化、中断注册、为每个i2c控制器创
建i2c_adapter等。
1268 pdata = pdev->rm_data;
1269 if (pdata == NULL) {
1270 return -ENODEV;
1271 }
1272
1273 res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1274 irq = platform_get_irq(pdev, 0);
1275 if (res == NULL || irq < 0) {
1276 return -ENODEV;
1277 }
1278
1279 if (!request_mem_region(res->start, resource_size(res), res->name)) {
1280 return -ENOMEM;
1281 }
• 首先得到当前设备的私有数据指针，并将其保留在pdata；进而通过
platform_get_resource得到该设备占用的内存资源，并申请：request_mem_region。
同时将irq资源也保留下来。
1288
1289 strlcpy(i2c->, "sun6i-i2c", sizeof(i2c->));
1290 i2c-> = THIS_MODULE;
1291 i2c-> = pdata->bus_num;
1292 i2c->s = 3;
1293 i2c->t = 5*HZ;
1294 i2c-> = I2C_CLASS_HWMON | I2C_CLASS_SPD;
1295 i2c->bus_freq = pdata->frequency;
1296 i2c->irq = irq;
1297 i2c->bus_num = pdata->bus_num;
1298 i2c->status = I2C_XFER_IDLE;
1299 i2c->suspended = 0;
1300 spin_lock_init(&i2c->lock);
1301 init_waitqueue_head(&i2c->wait);
•
•
•
•
•
•
初始化i2c_adapter，并初始化一个工作队列 init_waitqueue_head。
通过ioremap申请IO资源；
通过request_irq申请irq资源，中断的处理服务函数是：sun6i_i2c_handler；
sun6i_i2c_hw_init，对i2c控制进行硬件初始化；
i2c-> = &sun6i_i2c_algorithm，初始化控制器的总线传输算法，设备驱
动调用；
将初始化好的i2c_adapter注册到i2c_core：i2c_add_numbered_adapter。
至此，probe函数完成。
2.2.2 sun6i_i2c_core_process
i2c控制器的中断服务程序sun6i_i2c_handler调用了sun6i_i2c_core_process，i2c总线的实际传输
控制也是在该函数里完成的。
主要流程：
1. 读取i2c控制器当前状态，twi_query_irq_status，保留在state中；
2. 根据state的值进行分支跳转，控制i2c的工作状态；
3. 传输完成，调用sun6i_i2c_xfer_complete，唤醒工作队列。
2.2.3 sun6i_i2c_xfer
每一个i2c控制器设备，在驱动绑定后，都会创建一个i2c_adapter，用以描述该控制器，i2c_adapter
的建立与初始化是在驱动probe的时候建立的。每一个i2c_adapter包含了一个i2c_algorithm结
构体的指针，i2c_algorithm是用来对外提供操作i2c控制器的函数接口的，主要是master_xfer
函数，对应于i2c-sun6i.c，实际就是：
static int sun6i_i2c_xfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num)
该函数的功能是通知i2c_adapter需要对外设进行数据交换，需要交换的信息通过
struct i2c_msg *msgs传入。sun6i_i2c_xfer实际上是调用了sun6i_i2c_do_xfer进行传输。
因为i2c总线读写速率有限，sun6i_i2c_do_xfer启动i2c传输后，通过wait_event_timeout进入休
眠，直到中断唤醒或者超时；中断唤醒是由sun6i_i2c_xfer_complete完成的。
3. i2c设备驱动
3.1. 驱动注册
i2c从设备的驱动注册，使用的是i2c-core.c提供的接口：i2c_register_driver；其调用如下：
i2c_register_driver --> driver_register --> bus_add_driver；
对bus_add_driver进行分析：
• 关于device_driver数据结构的 struct driver_private *p
设备驱动模型是通过kobject对设备驱动进行层次管理的，因此device_driver应该包含
kobject成员，linux是将kobject包含在struct driver_private中，再在device_driver中
包含struct driver_private；我们可以理解driver_private是device_driver的私有数据，
由内核进行操作。
struct driver_private 是在驱动注册的开始，动态申请，并初始化的。
• klist_init(&priv->klist_devices, NULL, NULL);
初始化设备链表，每一个与该驱动匹配的device都会添加到该链表下。
• priv-> = bus->p->drivers_kset;
指定该驱动所属的kset；
• kobject_init_and_add
初始化kobject，并将kobject添加到其对应的kset集合中（即bus->p->drivers_kset）。
该函数最终是调用kobject_add_internal将kobject添加到对应的kset中；需要主要的是，
如果kobject的parent如果为NULL，在此会将其parent设置为所属kset集合的kobject：
parent = kobject_get(&kobj->kset->kobj)；
接下来是为kobject创建文件夹：create_dir(kobj)；从而能从/sys/目录下显示。
• driver_attach，将驱动和设备进行绑定
将遍历总线上的设备链表，查找可以匹配的设备，并绑定。
driver_attach --> bus_for_each_dev(drv->bus, NULL, drv, __driver_att
ach);
将函数指针__driver_attach传入bus_for_each_dev，将每个查找得到的device进行驱动
匹配。
bus_for_each_dev：
遍历总线上的所有设备，因为总线上的设备都是bus->p->klist_devices链表上的一个节
点，因此该函数其实就是对链表的遍历，具体可以参考klist。
__driver_attach（源码位置drivers/base/dd.c）：
进行设备和驱动匹配，如果匹配成功，尝试进行绑定。
1. 首先进行匹配确认：driver_match_device(drv, dev)；
调用关系： --> drv->bus->match --> i2c_device_match
--> of_driver_match_device
i2c_match_id
可以看出，最终有两种方式进行驱动匹配查询：
方法一：通过of_driver_match_device对比of_device_id；
方法二：通过i2c_match_id对比id_table；
方法二实际上就是对比
i2c_driver->id_table->name 和client->name是否一致。
2. 如果匹配确认，进行驱动与设备绑定：driver_probe_device；
调用关系： driver_probe_device --> really_probe
--> dev->bus->probe
driver_bound
在really_probe中，首先将设备的驱动指针指向该驱动：dev->driver = drv。
对应于i2c_bus_type，dev->bus->probe 即是：i2c_device_probe，最终调用驱动的probe
函数。
最后是driver_bound，将驱动与设备进行绑定：
其实就是调用klist_add_tail：将设备节点添加到驱动的klist_devices;
• 调用klist_add_tail，将被注册的驱动添加到总线的klist_drivers上；
klist_add_tail(&priv->knode_bus, &bus->p->klist_drivers);
• module_add_driver(drv->owner, drv)
在sysfs创建drivers目录
3.2. 设备注册
方式一：i2c设备动态发现注册
在i2c_register_driver的最后：
INIT_LIST_HEAD(&driver->clients);
/* Walk the adapters that are already present */
i2c_for_each_dev(driver, __process_new_driver);
观察i2c_for_each_dev：
int i2c_for_each_dev(void *data, int (*fn)(struct device *, void *))
{
int res;
mutex_lock(&core_lock);
res = bus_for_each_dev(&i2c_bus_type, NULL, data, fn);
mutex_unlock(&core_lock);
return res;
}
其实就是遍历i2c总线上的klist_devices链表，对得到的每一个device，执行
__process_new_driver。
跟踪 __process_new_driver --> i2c_do_add_adapter --> i2c_detect
i2c_detect实现了i2c设备发现：在注册驱动后，通过i2c_detect检测是否有适合的设备连
接在总线上。i2c_detect实现如下：
•
•
在每一个adapter上遍历驱动给出的地址列表（address_list），由i2c_detect_address函数
完成；最终会调用driver->detect（即设备驱动提供的设备发现函数）；
如果发现满足条件的设备，执行i2c_new_device，为设备建立i2c_client；并且将设备
添加到i2c_bus_type->p->klist_devices链表上（device_register），通过bus_add_device
函数完成，最后调用bus_probe_device，尝试绑定驱动。
• 将client添加到驱动的设备链表上：
list_add_tail(&client->detected, &driver->clients)
方式二：i2c设备之静态注册
Linux 3.3 提供了静态定义的方式来注册设备，接口原型：
linux-3.3/drivers/i2c/i2c-boardinfo.c
int __init
i2c_register_board_info(int busnum,
struct i2c_board_info const *info, unsigned len)
核心内容：
•
•
申请struct i2c_devinfo，用以描述一个i2c外设；
list_add_tail(&devinfo->list, &__i2c_board_list)，将devinfo加入链表
__i2c_board_list，以供后续查找；
扫描__i2c_board_list，创建client
i2c_register_board_info只是把设备描述符加入到了__i2c_board_list，并没有创建
client，当调用i2c_register_adapter注册adapter时，会扫描__i2c_board_list，创建client；具
体调用：
i2c_register_adapter
--> i2c_scan_static_board_info
--> i2c_new_device
--> device_register
在 i2c_new_device完成了client创建，以及设备注册device_register。
PS：
由上面的注册流程可知，i2c_register_board_info应该在i2c_register_adapter之前完成，
否则__i2c_board_list中的节点不会被扫描到。
总结：
• 由上述分析可知，i2c设备驱动是通过i2c_register_driver注册的，i2c设备是通过
i2c_new_device注册的，在最后，这两个函数都尝试进行驱动和设备绑定
（driver_attach和bus_probe_device）；因此不管是先注册驱动还是先注册设备，最
后都能够将合适的驱动和设备进行绑定。
• 有两种方式进行设备注册：
1、通过i2c_register_board_info，在系统启动之初静态地进行i2c设备注册（axp
电源驱动就是这样做的）；
2、实现i2c设备驱动的detect函数，在驱动加载的时候动态检测创建设备，aw平台
的触摸屏驱动就是通过这种方式。
• Linux是通过在驱动数据结构中内嵌kobject、kset，完成了设备驱动的层次管理的，理
解kobject、kset对理解设备驱动模型很重要。
4. i2c驱动架构图
1、i2c_add_adapter
2、i2c_new_device/i2c_register_board_info
3、i2c_add_driver
4、调用i2c bus中注册的match函数进行匹配
5、调用platform bus中注册的match函数进行匹配
6、i2cdev_attach_adapter