用户空间访问I2C设备驱动

    关于Linux下如何编写芯片的I2C驱动，本系列第一篇文章《手把手教你写Linux I2C设备驱动》（见  ）对编写I2C Client 设备驱动的关键代码给出了初步的讲述和示例，第二篇文章《Linux下读写芯片的I2C寄存器》（见  ）对于具体如何在驱动层封装读写芯片I2C寄存器也进行了详细的描述，这两篇文章的代码整合到一起，就构成了I2C设备驱动的主要部分，本文则致力于将该驱动进一步封装，为用户空间提供访问的接口。

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。

struct tvp5158_dev{            struct cdev cdev;   int major;          struct semaphore semLock;          };  // global dev object  struct tvp5158_dev g_tvp5158_dev; 

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

struct file_operations tvp5158_dev_FileOps = {          .owner   = THIS_MODULE,          .open    = tvp5158_devOpen,          .release = tvp5158_devRelease,          .ioctl   = tvp5158_devIoctl,  }; 

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

static int tvp5158_devOpen(struct inode *inode, struct file *filp)  {  printk(KERN_INFO "I2C: tvp5158_devOpen, %4d, %2d \n", major, minor);       filp->private_data = NULL;       return 0;  }   static int tvp5158_devRelease(struct inode *inode, struct file *filp)  {      printk(KERN_INFO "I2C: tvp5158_devRelease");       return 0;  } 

（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。

#define I2C_CMD_READ       (0x01)  #define I2C_CMD_WRITE      (0x02)   struct I2C_Param{      uint8_t *reg;      uint8_t *value;  };   static int tvp5158_devIoctl(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)  {   uint8_t reg,data;    struct  I2C_Param param;            down_interruptible(&g_tvp5158_dev.semLock);            // get i2c param from userspace      copy_from_user(&param, (void *)arg, sizeof(param));            switch(cmd){      case I2C_CMD_WRITE:          {   copy_from_user(&reg, param.reg,sizeof(uint8_t)); copy_from_user(&data,param.value,sizeof(uint8_t));            tvp5158_i2c_write(&g_tvp5158_obj->client, reg, data);              break;          }      case I2C_CMD_READ:          {   copy_from_user(&reg, param.reg,sizeof(uint8_t));            tvp5158_i2c_read(&g_tvp5158_obj->client, reg, &data);              copy_to_user(param.value,&data,sizeof(uint8_t));              break;          }      default:          break;      }      up(&g_tvp5158_dev.semLock);            return 0;  }