HMC5883L驅動(dòng)及調試的總結

　　關(guān)于I2C

　　因為手頭有幾個(gè)傳感器，都需要用到I2C接口，所以在之前就將I2C子系統復習并深入研究了一番。以下我所提到的或貼出的部分代碼也許不適合真正的板級驅動(dòng)，因為是以模塊化形式做測試的。

　　在此模塊化驅動(dòng)中，不僅要注冊驅動(dòng)（i2c_driver），同時(shí)也要對設備信息進(jìn)行注冊（i2c_client），我認為在這里不分前后順序（就像“先有雞還是先有蛋”的問(wèn)題一樣沒(méi)有意義）。在前邊分析i2c子系統的時(shí)候提到過(guò)，對于在i2c適配器注冊后再添加的新的設備不能再用 i2c_register_board_info了，這會(huì )導致設備完全不能被激活，而需要用的是i2c_new_device才能將設備動(dòng)態(tài)的注冊到系統中

　　在使用i2c_new_device時(shí)候不僅需要設備的i2c_board_info結構體，還需要其所依附的I2C適配器總線(xiàn)號。首先，關(guān)于總線(xiàn)號，可以通過(guò)i2cdetect命令進(jìn)行查看：

　　然后，在代碼中可以這樣使用：

　　這樣就獲取了指定總線(xiàn)號的i2c_adapter指針，之后就可以利用這個(gè)指針給i2c_new_device用了。最后需要注意，在注冊完設備信息后，要使用i2c_put_adapter（adap）將指針釋放掉。

　　用于描述硬件信息的結構體可以做為i2c_client的私有數據保存，而這個(gè)結構體中往往也要保存對應的client。這種互相的對應關(guān)系應該在probe接口函數中進(jìn)行：

　　驅動(dòng)未寫(xiě)，調試先行。如果在開(kāi)始著(zhù)手書(shū)寫(xiě)驅動(dòng)前就能直接的通過(guò)工具的簡(jiǎn)單應用對器件進(jìn)行調試查看的話(huà)，會(huì )對驅動(dòng)的書(shū)寫(xiě)有很大的幫助。所以這里要說(shuō)一下關(guān)于I2C在shell中的幾個(gè)調試命令i2cdetect， i2cdump， i2cget， i2cset。首先是i2cdetect，一般用來(lái)探測和羅列總線(xiàn)（上邊就演示了一下），一般使用方法是：羅列總線(xiàn)-》探測有效設備

　　查看效果如下：

　　這里就可以看到，設備從地址為0x68和0x1e的設備有實(shí)際有效的硬件連接，分別是HMC5883L和AD0接地（不連）的MPU6050。0x54 55 56 57為EEPROM，設備忙。

　　其次是i2cdump，用來(lái)查看器件內部寄存器值，用法為i2cdump -y 總線(xiàn)號 設備地址

　　然后是i2cget和i2cset，分別是對寄存器進(jìn)行獲取和寫(xiě)入。用法為i2cget -y 總線(xiàn)號 設備地址 寄存器地址 模式和i2cset -y 總線(xiàn)號 設備地址 寄存器地址 數值 模式。模式默認為b（byte）即讀取8bit數據，i2cget可用模式有b/w/c，i2cset可用模式有b/w/c/i/s，其中w為 word（16bit），i和s分別為I2C和SMBUS的block數據。

　　Mutex互斥鎖

　　千萬(wàn)不要忘記初始化mutex互斥鎖。靜態(tài)初始化DEFINE_MUTEX（mutex_name），動(dòng)態(tài)初始化mutex_init（struct mutex *lock）。忘記初始化就使用的話(huà)是會(huì )直接造成內核報錯的。

　　在中斷上下文中不要使用mutex互斥鎖，因為如果出現了競態(tài)，mutex有可能進(jìn)入睡眠，而中斷上下文中是絕對不允許睡眠的。所以千萬(wàn)不要使用，如果一定要在中斷中使用鎖機制來(lái)保護一些驅動(dòng)資源，建議使用spinlock自旋鎖（semaphore信號量也不允許使用，同樣的原因）。

　　關(guān)注死鎖。哪個(gè)操作需要進(jìn)行鎖一定要事先自行規劃好，不要在某操作一進(jìn)入的時(shí)候鎖，而進(jìn)入其子步驟后又鎖，這樣就直接死鎖了，系統freeze掉。

　　關(guān)于中斷

　　中斷的使用很簡(jiǎn)單，但是卻有很多值得注意的細節點(diǎn)。

　　GPIO中斷。如一些開(kāi)發(fā)板上，外部擴展出來(lái)很多GPIO口，但是卻找不到IRQ口，所以就需要將GPIO擴展為中斷線(xiàn)。在代碼中，使用gpio_to_irq（gpio_nr）函數（linux/gpio.h）就可以得到自動(dòng)轉換后的中斷線(xiàn)號了，可以用來(lái)請求中斷。

　　若在request_irq的時(shí)候最后給的參數不為NULL，那么在free_irq的時(shí)候，第二個(gè)參數也就必須與其一致，否則會(huì )使系統找不到要釋放哪個(gè)中斷的處理程序句柄（當然了，為NULL就都為NULL，這個(gè)沒(méi)有問(wèn)題，只要一致就可以）。

　　工作隊列

　　工作隊列分work_struct 和delayed_work。區別就是delayed_work會(huì )在指定的延遲后開(kāi)始運行，而work_struct會(huì )立即被調度運行。

　　初始化。INIT_WORK（struct work_struct *work， void （*work_func）（struct work_struct *work））動(dòng)態(tài)初始化work_struct。INIT_DELAYED_WORK（struct delayed_work *work， void （*work_func）（struct work_struct *work））動(dòng)態(tài)初始化delayed_work，在delayed_work的work_func工作函數中，可以通過(guò)強制轉換將*work轉換為 struct delayed_work類(lèi)型。

　　調度。work_struct的調度為schedule_work（struct work_struct *work），而delayed_work則需要另外一個(gè)延遲參數schedule_delayed_work（struct delayed_work *work， unsigned long delay），這里的delay參數就是延遲多久后投入工作，單位是jiffies，常會(huì )用到類(lèi)如msecs_to_jiffies（msecs）等轉換函數。

　　如果未對工作函數指定隊列，那么其會(huì )自動(dòng)進(jìn)入system_wq中，在驅動(dòng)中也常會(huì )用到定義自己的工作隊列，但是簡(jiǎn)單工作往往沒(méi)有需要這樣做。

　　對于頻繁上報信息的工作，最好定義自己的工作隊列，將此工作放入自己的工作隊列中運行，而不是放入系統默認的system_wq中，這樣會(huì )避免在系統忙的時(shí)候自己的工作被很快調度走，有自己的工作隊列在這方面能夠起到很大的作用。

　　completion同步

　　因為在調試過(guò)程中嘗試了自檢，而又涉及到中斷，所以采用了completion作為同步機制，這里提出簡(jiǎn)單用法。

　　初始化。init_completion（struct completion *wait）

　　等待。wait_for_completion_timeout（struct completion *wait， unsigned long timeout），返回值為剩余時(shí)間，如果剩余時(shí)間為0，也就是說(shuō)明超時(shí)了。

　　喚醒。complete（struct completion *wait）