Linux系統的I2C總線驅動采用體系化結構設計，包括I2C總線適配器驅動和I2C總線設備驅動。總線驅動實現對I2C總線適配器(S3C2440的I2C總線模塊)的控制，設備驅動實現對具體設備(F28015的I2C總線模塊)的讀寫控制。圖5為總體驅動框架，可以分為三個層次：

　　① I2C框架。內核中i2c.h和i2c?core.c為I2C總線框架的主體，提供了核心數據結構的定義、I2C總線適配器驅動和設備驅動的注冊、注銷管理、I2C總線通信方法上層的、與具體適配器無關的代碼、檢測設備地址的上層代碼等。i2c?dev.c用于創建I2C總線適配器的設備節點，提供I2C總線設備訪問方法等。

　　② I2C總線適配器驅動。定義描述具體I2C總線適配器的數據結構，實現在具體I2C總線適配器上的I2C總線通信方法。

　　③ I2C總線設備驅動。定義描述具體設備的數據結構，借助I2C總線框架的相關函數實現設備的注冊，并為用戶提供上層應用程序編程接口。

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　　圖5 總體驅動框架

　　Linux的I2C總線驅動框架中的主要數據結構包括： i2c_driver、i2c_client、i2c_adapter和 i2c_algorithm,它們被定義在內核中的i2c. h頭文件中。i2c_adapter對應于物理上的一個適配器，而i2c_algorithm對應一套通信方法，用來為適配器提供通信函數。i2c_algorithm中的關鍵函數master_xfer()用于產生I2C總線訪問周期需要的信號，以i2c_msg(即I2C總線消息)為單位。該結構體原型如下：

　　struct i2c_msg{

　　_ _u16 addr;/*設備地址*/

　　_ _u16 flags;/*標志*/

　　_ _u16 len;/*消息長度*/

　　_ _u8 *buf;/*消息數據*/

　　};

　　i2c_driver對應一套驅動方法，是用于輔助作用的數據結構。i2c_client對應于真實的物理設備，每個I2C總線設備都需要一個i2c_client來描述。i2c_adapter和i2c_client的關系與I2C總線硬件體系中適配器和設備關系一致，即i2c_client依附于i2c_adapter.

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　　圖6 設備驅動模塊加載流程

　　在Linux內核源代碼中drivers目錄下的i2c_dev.c文件，是通用的I2C總線設備驅動文件，為應用程序提供open()、write()、read )、ioctl()和close()等操作接口來訪問設備。應用層可以借用這些接口訪問掛接在適配器上的I2C總線設備的存儲空間或寄存器，并控制I2C總線設備的工作方式。

　　2.1.3 S3C2440的I2C總線驅動

　　設備驅動S3C2440內部的I2C總線控制器通過4個寄存器實現對通信的控制，分別是I2C控制寄存器(I2CCON)、I2C狀態寄存器(I2CSTAT)、I2C收發數據移位寄存器(I2CDS)、I2C地址寄存器(I2CADD)。

　　按照Linux中I2C總線框架要求，S3C2440的I2C總線驅動設計主要完成以下工作：設計i2c_adapter_s3c_init()模板加載函數和對應于i2c_adapter_s3c_exit()模板卸載函數;設計i2c_adapter_s3c_xfer()模板S3C2440適配器通信方法函數。

　　i2c_adapter_s3c_init()通過注冊s3c2440_i2c_driver結構體實現總線驅動的平臺注冊，s3c2440_i2c_driver結構體包含了具體適配器的probe()函數、remove()函數、resume()函數指針等信息。代碼如下：

　　static int _ _init i2c_adap_s3c_init(){

　　int ret;

　　ret=platform_driver_regisiter(&s3c2440_i2c_driver);//注冊platform_driver結構體

　　if(ret==0){//注冊失敗

　　ret=platform_driver_regisiter(&s3c2440_i2c_driver);

　　if(ret)

　　platform_driver_unregisiter (&s3c2440_i2c_driver);

　　}

　　return ret;

　　}

　　static struct platform_driver s3c2440_i2c_driver={

　　.probe=s3c24xx_i2c_probe,

　　.remove=s3c24xx_i2c_remove,

　　.resume=s3c24xx_i2c_resume,

　　.driver={

　　.owner=THIS MODULE,

　　.name="s3c2440?i2c",

　　},

　　} ;

　　完成了S3C2440的I2C總線適配器驅動注冊后，就可以將具體設備驅動注冊到該總線平臺上，實現I2C總線數據通信。i2c_dev.c文件是內核源碼提供的通用I2C總線設備驅動文件，針對每個I2C總線適配器生成一個主設備號為89的設備文件，設備驅動模塊加載流程如圖6所示。完成加載后，驅動提供i2cdev_read()、i2cdev_write()、i2cdev_ioctl()函數來對應用戶空間的read()、write()、ioctl()函數，供用戶使用。用戶通過這些接口函數實現I2C總線數據的讀寫功能。