i2c总线是一种十分常见的板级总线，本文以linux3.14.0为参考, 讨论Linux中的i2c驱动模型并利用这个模型写一个mpu6050的驱动, 最后在应用层将mpu6050中的原始数据读取出来

下图就是我理解的i2c驱动框架示意图, 类似中断子系统, i2c子系统中也使用一个对象来描述一个物理实体, 设备对象与驱动分离, 驱动结合设备对象对硬件设备的描述才可以驱动一个具体的物理设备, 体现了分离的设计思想, 实现了代码的复用, 比如：

事实上, 对于任何一种总线, 内核都有一个bus_type类型的对象与之对应, 但是platform_bus_type并没有对应的实际的物理总线, 这也就是platform总线也叫虚拟总线的原因.

除了分离，i2c子系统也体现的软件分层的设计思想, 整个i2c子系统由3层构成：设备驱动层--i2c核心--控制器驱动

除了经典的分层与分离模型，我们也可以看到一个有意思的现象——Linux 的应用程序不但可以通过设备驱动来访问i2c从设备，还可以通过一个并没有直接挂接到i2c_bus_type的i2c_cleint来找到主机控制器进而访问任意一个i2c设备, 这是怎么回事呢? 我会在下一篇说^-^

我首先说i2c_adapter, 并不是编写一个i2c设备驱动需要它, 通常我们在配置内核的时候已经将i2c控制器的设备信息和驱动已经编译进内核了, 就是这个adapter对象已经创建好了, 但是了解其中的成员对于理解i2c驱动框架非常重要, 所有的设备驱动都要经过这个对象的处理才能和物理设备通信

下面是2个i2c-core.c提供的i2c_adapter直接相关的操作API, 通常也不需要设备驱动开发中使用,

这个API可以将一个i2c_adapter类型的对象注册到内核中, 源码我就不贴了, 下面是他们的调用关系,我们可以从中看到一个adapter对象和系统中的i2c_driver对象以及i2c_client对象的匹配流程。
首先，我们在驱动中构造一个i2c_adapter对象的时候，对其中的相关域进行初始化，这里我们最关心它的父设备

得到了这样一个i2c_adapter对象，我们就可以调用这个API将它注册到内核，调用关系如下:

调用关系就是这样了，下面我简单解释一下这个树

从内核中删除一个adapter

在i2c设备端，驱动开发的主要工作和平台总线一样:构建设备对象和驱动对象，我用的开发板上的i2c总线上挂接的设备是mpu6050，接下来我就以我的板子为例，讨论如何编写i2c设备端的驱动。
同样这里的设备对象也可以使用三种方式构建:平台文件，模块和设备树。
本文采用设备树的方式构建设备对象，我们可以参考内核文档"Documentations/devicetree/bindings/i2c/i2c-s3c2410.txt"以及设备树中的样板来编写我们的设备树节点,** 我们在设备树中可不会写mpu6050内部寄存器的地址,因为这些寄存器地址SoC看不到**。

写了这个设备节点，内核就会为我们在内核中构造一个i2c_client对象并挂接到i2c总线对象的设备链表中以待匹配，这个设备类如下

和平台总线类似，i2c驱动对象使用i2c_driver结构来描述，所以，编写一个i2c驱动的本质工作就是构造一个i2c_driver对象并将其注册到内核。我们先来认识一下这个对象

那么接下来就是填充对象了，我们这里使用的是设备树匹配，所以of_match_table被填充如下。

然后将这两个成员填充到i2c_driver对象如下，这个阶段我们可以在mpu6050_probe中只填写prink来测试我们的驱动方法对象是否有问题。

使用下述API注册/注销驱动对象，这个宏和module_platform_driver一样是内核提供给我们一个用于快速实现注册注销接口的快捷方式，写了这句以及模块授权，我们就可以静待各种信息被打印了

如果测试通过，我们就要研究如何找到adapter以及如何通过找到的adapter将数据发送出去。没错，我说的i2c_msg

我们知道，i2c总线上传入数据是以字节为单位的，而我们的通信类别分为两种:读and写，对于写，通常按照下面的时序

对于读，通常是按照下面的时序

i2c子系统为了实现这种通信方法，为我们封装了i2c_msg结构，对于每一个START信号，都对应一个i2c_msg对象，实际操作中我们会将所有的请求封装成一个struct i2c_msg[]，一次性将所有的请求通过i2c_transfer()发送给匹配到的client的从属的adapter，由adapter根据相应的algo域以及master_xfer域通过主机驱动来将这些请求发送给硬件上的设备

这是一个通过i2c总线来访问mpu6050的驱动

通过上面的驱动, 我们可以在应用层操作设备文件从mpu6050寄存器中读取原始数据, 应用层如下

最终可以获取传感器的原始数据如下