日期:2014-05-16 浏览次数:20785 次
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本节以spidev设备驱动为例,来阐述SPI数据传输的过程。spidev是内核中一个通用的设备驱动,我们注册的从设备都可以使用该驱动,只需在注册时将从设备的modalias字段设置为"spidev",这样才能和spidev驱动匹配成功。我们要传输的数据有时需要分为一段一段的(比如先发送,后读取,就需要两个字段),每个字段都被封装成一个transfer,N个transfer可以被添加到message中,作为一个消息包进行传输。当用户发出传输数据的请求时,message并不会立刻传输到从设备,而是由之前定义的transfer()函数将message放入一个等待队列中,这些message会以FIFO的方式有workqueue调度进行传输,这样能够避免SPI从设备同一时间对主SPI控制器的竞争。和之前一样,还是习惯先画一张图来描述数据传输的主要过程。

在使用spidev设备驱动时,需要先初始化spidev. spidev是以字符设备的形式注册进内核的。
static int __init spidev_init(void)
{
int status;
/* Claim our 256 reserved device numbers. Then register a class
* that will key udev/mdev to add/remove /dev nodes. Last, register
* the driver which manages those device numbers.
*/
BUILD_BUG_ON(N_SPI_MINORS > 256);
/*将spidev作为字符设备注册*/
status = register_chrdev(SPIDEV_MAJOR, "spi", &spidev_fops);
if (status < 0)
return status;
/*创建spidev类*/
spidev_class = class_create(THIS_MODULE, "spidev");
if (IS_ERR(spidev_class)) {
unregister_chrdev(SPIDEV_MAJOR, spidev_spi.driver.name);
return PTR_ERR(spidev_class);
}
/*注册spidev的driver,可与modalias字段为"spidev"的spi_device匹配*/
status = spi_register_driver(&spidev_spi);
if (status < 0) {
class_destroy(spidev_class);
unregister_chrdev(SPIDEV_MAJOR, spidev_spi.driver.name);
}
return status;
}
与相应的从设备匹配成功后,则调用spidev中的probe函数
static int spidev_probe(struct spi_device *spi)
{
struct spidev_data *spidev;
int status;
unsigned long minor;
/* Allocate driver data */
spidev = kzalloc(sizeof(*spidev), GFP_KERNEL);
if (!spidev)
return -ENOMEM;
/* Initialize the driver data */
spidev->spi = spi;//设定spi
spin_lock_init(&spidev->spi_lock);
mutex_init(&spidev->buf_lock);
INIT_LIST_HEAD(&spidev->device_entry);
/* If we can allocate a minor number, hook up this device.
* Reusing minors is fine so long as udev or mdev is working.
*/
mutex_lock(&device_list_lock);
minor = find_first_zero_bit(minors, N_SPI_MINORS);//寻找没被占用的次设备号
if (minor < N_SPI_MINORS) {
struct device *dev;
/*计算设备号*/
spidev->devt = MKDEV(SPIDEV_MAJOR, minor);
/*在spidev_class下创建设备*/
dev = device_create(spidev_class, &spi->dev, spidev->devt,
spidev, "spidev%d.%d",
spi->master->bus_num, spi->chip_select);
status = IS_ERR(dev) ? PTR_ERR(dev) : 0;
} else {
dev_dbg(&spi->dev, "no minor number available!\n");
status = -ENODEV;
}
if (status == 0) {
set_bit(minor, minors);//将minors的相应位置位,表示该位对应的次设备号已被占用
list_add(&spidev->device_entry, &device_list);//将创建的spidev添加到device_list
}
mutex_unlock(&device_list_lock);
if (status == 0)
spi_set_drvdata(spi, spidev);
else
kfree(spidev);
return status;
}
然后就可以利用spidev模块提供的接口来实现主从设备之间的数据传输了。我们以spidev_write()函数为例来分析数据传输的过程,实际上spidev_read()和其是差不多的,只是前面的一些步骤不一样,可以参照上图。
static ssize_t
spidev_write(struct file *filp, const char __user *buf,
size_t count, loff_t *f_pos)
{
struct spidev_data *spidev;
ssize_t status = 0;
unsigned long missing;
/* chipselect only toggles at start or end of operation */
if (count > bufsiz)
return -EMSGSIZE;
spidev = filp->private_data;
mutex_lock(&spidev->buf_lock);
//将用户要发送的数据拷贝到spidev->buffer
missing = copy_from_user(spidev->buffer, buf, count);
if (missing == 0) {//全部拷贝成功,则调用spidev_sysn_write()
status = spidev_sync_write(spidev,