如果希望在用户空间访问我们写的I2C设备驱动,最常用的做法就是为该I2C驱动编写一套字符设备驱动,这样,用户空间则可以通过对字符设备驱动的访问,间接地实现对I2C芯片寄存器的读写控制。下面,我们在前两篇文章的代码的基础上,封装一层字符设备驱动,并给出在用户空间的使用示例。
1. 编写字符设备驱动
关于字符设备驱动的编写,我依然从实例应用的角度来展开描述,关于原理性的东西,网上有许多文章,可以搜索参考。
(1)首先,创建一个包含有cdev对象的结构体及对象,代表着本实例的字符设备对象。
cdev即字符设备对象,major为分配的字符设备主设备号,semaphore用于互斥,保护i2c读写过程。
(2)第二步,创建文件操作结构体对象
我们把对I2C寄存器的读写操作放到 ioctl 命令中执行,不需要实现 read 和 write 函数,故这里只实现文件的打开、释放、以及 ioctl 操作。
(3) 实现设备打开和关闭函数
(4)实现 IOCTL 函数
这里的ioctl 函数的实现很关键,是驱动层与用户层交互的核心部分,这里将会定义相关的I2C读写命令枚举,并且调用前面文章中封装好的I2C读写代码。
其中,I2C_Param是与用户空间交互用的参数结构体,用户空间必须定义相同的结构体以保证交互的正确性。g_tvp5158_obj 和 tvp5158_i2c_read/write 均为前面文章中定义的变量和函数。
(5)在__init 代码中注册本字符设备驱动
(6)在 __exit 代码中注销本字符设备驱动
注意,本初始化代码和逆初始化在第一篇文章中已经出现过,这里补充完整了,将字符设备驱动的代码添加进来了。
2. 用户空间的使用方法
首先,编写Makefile将驱动编译成模块,然后在用户空间对生成的模块(*.ko)进行加载(insmod),然后再 /dev 目录下创建设备节点 /dev/tvp5158_dev ,最后,在用户空间即可编写测试代码,打开该设备文件,通过 ioctl 命令进行访问。
前面几个步骤很容易,不再赘述,只给出最后在用户空间的测试代码示例。
3. 总结
到此为止,Linux下的I2C设备驱动基本编写过程已经讲述完毕,以后凡是拿到新的芯片,需要在Linux下读写I2C寄存器,均可参考本系列的代码进行编写。当然,这里只是讲述了I2C设备驱动编写的一些最基本的方法,关于I2C设备驱动的原理部分并没有涉及,希望自己以后更加深入地了解了Linux设备驱动原理后再进一步阐述。