type
date
slug
category
icon
password
I2C总线驱动匹配机制分析I2C总线匹配流程图I2C总线结构定义i2c_device_match函数分析各种匹配方式详解1. 设备树匹配2. ACPI匹配3. ID表匹配匹配时机和调用流程设备和驱动匹配与绑定机制匹配成功后的处理总结
参考资料
- Linux内核文档:
Documentation\i2c\instantiating-devices.rstDocumentation\i2c\writing-clients.rst
- Linux内核驱动程序示例:
drivers\i2c\i2c-core.c
I2C总线驱动匹配机制分析
I2C总线是Linux设备模型中的一种总线类型，它通过总线匹配机制将I2C设备(client)与相应的驱动(driver)绑定在一起。下面我将结合源码分析I2C总线的匹配机制，特别是
i2c_device_match函数的实现。I2C总线匹配流程图
I2C总线结构定义
在
i2c-core.c中，I2C总线类型定义如下：其中
.match字段指向i2c_device_match函数，这是I2C总线匹配机制的核心。i2c_device_match函数分析
i2c_device_match函数实现了I2C设备与驱动的匹配逻辑：这个函数按照以下顺序尝试匹配：
- 设备树匹配：通过
of_driver_match_device函数检查设备树中的compatible属性是否与驱动的of_match_table匹配
- ACPI匹配：通过
acpi_driver_match_device函数检查ACPI设备ID是否与驱动的acpi_match_table匹配
- ID表匹配：通过
i2c_match_id函数检查设备名称是否与驱动的id_table匹配
只要其中一种匹配成功，函数就返回1，表示匹配成功。
各种匹配方式详解
1. 设备树匹配
设备树匹配通过比较设备节点的
compatible属性与驱动的of_match_table来实现。例如：设备树节点：
驱动中的匹配表：
2. ACPI匹配
ACPI匹配通过比较ACPI设备ID与驱动的
acpi_match_table来实现。例如：3. ID表匹配
ID表匹配是最传统的匹配方式，通过比较设备名称与驱动的
id_table来实现：i2c_match_id函数实现如下：它通过字符串比较来匹配设备名称与驱动支持的设备ID列表。
匹配时机和调用流程
i2c_device_match 函数在以下几种情况下会被调用：
- 设备注册时 ：当一个I2C设备通过 i2c_new_device 、 i2c_new_dummy 等函数注册到系统时，总线会尝试为其匹配驱动。
- 驱动注册时 ：当一个I2C驱动通过 i2c_register_driver 注册到系统时，总线会尝试为其匹配已存在的设备。
- 总线扫描时 ：当系统执行I2C总线扫描时，发现新设备后会尝试匹配驱动。
设备和驱动匹配与绑定机制
drivers\base\dd.c 文件负责处理设备与驱动之间的绑定和解绑关系。其功能主要是- 设备-驱动匹配 ：通过总线的match函数（如i2c_device_match）判断设备和驱动是否匹配
- 驱动探测 ：调用驱动的probe函数初始化设备
- 驱动解绑 ：处理设备与驱动的分离
- 延迟探测 ：处理依赖关系导致的探测延迟
设备-驱动匹配流程如下：
driver_register函数定义内核\drivers\base\driver.c文件中，负责将驱动添加到全局驱动列表中，并尝试将驱动与已存在但尚未绑定的设备进行匹配。当I2C驱动通过 i2c_register_driver 注册时，最终会调用到这个函数，从而将I2C驱动纳入Linux设备模型的管理范围内。- 首先通过i2c_register_driver注册I2C驱动
- 然后通过设备模型的核心函数注册到系统
- 添加到对应的总线
- 遍历总线上的设备进行匹配
- 最终调用总线特定的匹配函数判断驱动和设备是否匹配
这个调用栈展示了从I2C驱动注册到最终与设备匹配的完整过程:
device_register函数定义在Linux内核drivers\base\core.c文件中，用于向系统注册设备，将设备添加到总线上并尝试与驱动匹配。当I2C设备通过 i2c_new_device创建时，最终会调用到这个函数。- 首先通过i2c_new_device创建I2C设备
- 调用device_register将设备注册到设备模型
- 通过device_add将设备添加到系统
- 触发驱动探测流程
- 遍历总线上的驱动进行匹配
- 如果找到匹配的驱动则进行探测
这个调用栈展示了从创建I2C设备到最终与驱动匹配的完整过程：
整个过程体现了Linux设备模型的核心工作机制：设备注册时自动寻找匹配的驱动，实现设备和驱动的动态绑定。
匹配成功后的处理
当匹配成功后，总线会调用驱动
i2c_device_probe函数来初始化设备：总结
I2C总线的匹配机制遵循Linux设备模型的通用模式，但增加了对I2C特有的匹配方式支持：
- 首先尝试设备树匹配（适用于嵌入式系统）
- 然后尝试ACPI匹配（适用于x86平台）
- 最后尝试传统的ID表匹配
这种多层次的匹配机制使得I2C驱动能够在不同的平台上灵活工作，同时保持了良好的兼容性。
i2c_device_match函数作为匹配的核心，实现了这一机制的关键逻辑。- Author:felixfixit
- URL:http://www.felixmicrospace.top/1d64d032dcc1801fa0b4ebc6c29c191d
- Copyright:All articles in this blog, except for special statements, adopt BY-NC-SA agreement. Please indicate the source!
