Sensor在内核中的驱动框架【转】

本文转载自:http://blog.csdn.net/armfpga123/article/details/52840370

内核中对sensor的抽象:drivers/sensors/sensors_class.c
模块初始化函数:
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  1. static int __init sensors_init(void)  
  2. {  
  3.     sensors_class = class_create(THIS_MODULE, "sensors");  
  4.     if (IS_ERR(sensors_class))  
  5.         return PTR_ERR(sensors_class);  
  6.     sensors_class->dev_attrs = sensors_class_attrs;  
  7.     return 0;  
  8. }  
创建sensor的类class,通过sensors_class->dev_attrs = sensors_class_attrs;在sysfs文件系统下面创建设备节点,上层调用读写函数往文件节点读写数据时,相应的show和store函数就会被调用。sensors_class_attrs的定义如下:
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  1. static struct device_attribute sensors_class_attrs[] = {  
  2.     __ATTR(name, 0444, sensors_name_show, NULL),  
  3.     __ATTR(vendor, 0444, sensors_vendor_show, NULL),  
  4.     __ATTR(version, 0444, sensors_version_show, NULL),  
  5.     __ATTR(handle, 0444, sensors_handle_show, NULL),  
  6.     __ATTR(type, 0444, sensors_type_show, NULL),  
  7.     __ATTR(max_range, 0444, sensors_max_range_show, NULL),  
  8.     __ATTR(resolution, 0444, sensors_resolution_show, NULL),  
  9.     __ATTR(sensor_power, 0444, sensors_power_show, NULL),  
  10.     __ATTR(min_delay, 0444, sensors_min_delay_show, NULL),  
  11.     __ATTR(fifo_reserved_event_count, 0444, sensors_fifo_event_show, NULL),  
  12.     __ATTR(fifo_max_event_count, 0444, sensors_fifo_max_show, NULL),  
  13.     __ATTR(max_delay, 0444, sensors_max_delay_show, NULL),  
  14.     __ATTR(flags, 0444, sensors_flags_show, NULL),  
  15.     __ATTR(enable, 0664, sensors_enable_show, sensors_enable_store),  
  16.     __ATTR(enable_wakeup, 0664, sensors_enable_wakeup_show,  
  17.             sensors_enable_wakeup_store),  
  18.     __ATTR(poll_delay, 0664, sensors_delay_show, sensors_delay_store),  
  19.     __ATTR(self_test, 0440, sensors_test_show, NULL),  
  20.     __ATTR(max_latency, 0660, sensors_max_latency_show,  
  21.             sensors_max_latency_store),  
  22.     __ATTR(flush, 0660, sensors_flush_show, sensors_flush_store),  
  23.     __ATTR(calibrate, 0664, sensors_calibrate_show,  
  24.             sensors_calibrate_store),  
  25.     __ATTR_NULL,  
  26. };  
具体的sensor驱动程序会调用sensors_classdev_register函数注册自己,以地磁传感器mmc3524为例,在驱动的proble函数中,有如下代码:
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  1. memsic->cdev = sensors_cdev;  
  2. memsic->cdev.sensors_enable = mmc3524x_set_enable;  
  3. memsic->cdev.sensors_poll_delay = mmc3524x_set_poll_delay;  
  4. res = sensors_classdev_register(&memsic->idev->dev, &memsic->cdev);  

mmc3524的数据结构如下,里面有个struct sensors_classdev    cdev;成员,上面的代码设置cdev的enable和poll_delay函数指针指向驱动程序的函数,供sensor的HAL层调用。

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  1. struct mmc3524x_data {  
  2.     struct mutex        ecompass_lock;  
  3.     struct mutex        ops_lock;  
  4.     struct workqueue_struct *data_wq;  
  5.     struct delayed_work dwork;  
  6.     struct sensors_classdev cdev;  
  7.     struct mmc3524x_vec last;  
  8.   
  9.     struct i2c_client   *i2c;  
  10.     struct input_dev    *idev;  
  11.     struct regulator    *vdd;  
  12.     struct regulator    *vio;  
  13.     struct regmap       *regmap;  
  14.   
  15.     int         dir;  
  16.     int         auto_report;  
  17.     int         enable;  
  18.     int         poll_interval;  
  19.     int         power_enabled;  
  20.     unsigned long       timeout;  
sensors_classdev_register函数是sensor的核心,该函数根据之前创建的sensors_class,在类下面创建设备,前面调用sensors_classdev_register(&memsic->idev->dev, &memsic->cdev);时,将memsic->cdev成员的地址作为device_create函数的第四个参数传入,然后将sensors_cdev放入sensors_list链表。
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  1. int sensors_classdev_register(struct device *parent,  
  2.                 struct sensors_classdev *sensors_cdev)  
  3. {  
  4.     sensors_cdev->dev = device_create(sensors_class, parent, 0,  
  5.                       sensors_cdev, "%s", sensors_cdev->name);  
  6.     if (IS_ERR(sensors_cdev->dev))  
  7.         return PTR_ERR(sensors_cdev->dev);  
  8.   
  9.     down_write(&sensors_list_lock);  
  10.     list_add_tail(&sensors_cdev->node, &sensors_list);  
  11.     up_write(&sensors_list_lock);  
  12.   
  13.     pr_debug("Registered sensors device: %s ",  
  14.             sensors_cdev->name);  
  15.     return 0;  
  16. }  
在device_create函数中,调用device_create_vargs将之前传入的&memsic->cdev传入device_create_vargs函数中。
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  1. struct device *device_create(struct classclass *class, struct device *parent,  
  2.                  dev_t devt, voidvoid *drvdata, const charchar *fmt, ...)  
  3. {  
  4.     va_list vargs;  
  5.     struct device *dev;  
  6.   
  7.     va_start(vargs, fmt);  
  8.     dev = device_create_vargs(class, parent, devt, drvdata, fmt, vargs);  
  9.     va_end(vargs);  
  10.     return dev;  
  11. }  
在device_create_vargs函数中,会调用dev_set_drvdata(dev, drvdata);
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  1. struct device *device_create_vargs(struct classclass *class, struct device *parent,  
  2.                    dev_t devt, voidvoid *drvdata, const charchar *fmt,  
  3.                    va_list args)  
  4. {  
  5.     struct device *dev = NULL;  
  6.     int retval = -ENODEV;  
  7.   
  8.     if (class == NULL || IS_ERR(class))  
  9.         goto error;  
  10.   
  11.     dev = kzalloc(sizeof(*dev), GFP_KERNEL);  
  12.     if (!dev) {  
  13.         retval = -ENOMEM;  
  14.         goto error;  
  15.     }  
  16.   
  17.     dev->devt = devt;  
  18.     dev->class = class;  
  19.     dev->parent = parent;  
  20.     dev->release = device_create_release;  
  21.     dev_set_drvdata(dev, drvdata);  
  22.   
  23.     retval = kobject_set_name_vargs(&dev->kobj, fmt, args);  
  24.     if (retval)  
  25.         goto error;  
  26.   
  27.     retval = device_register(dev);  
  28.     if (retval)  
  29.         goto error;  
  30.   
  31.     return dev;  
  32.   
  33. error:  
  34.     put_device(dev);  
  35.     return ERR_PTR(retval);  
  36. }dev_set_drvdata  
在dev_set_drvdata函数中,会调用dev->p->driver_data = data;这样dev->p->driver_data就指向了&memsic->cdev。
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  1. int dev_set_drvdata(struct device *dev, voidvoid *data)  
  2. {  
  3.     int error;  
  4.   
  5.     if (!dev->p) {  
  6.         error = device_private_init(dev);  
  7.         if (error)  
  8.             return error;  
  9.     }  
  10.     dev->p->driver_data = data;  
  11.     return 0;  
  12. }  
在sensors_enable_store和sensors_enable_show函数中,会调用dev_get_drvdata函数:
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  1. static ssize_t sensors_enable_store(struct device *dev,  
  2.         struct device_attribute *attr, const charchar *buf, size_t size)  
  3. {  
  4.     struct sensors_classdev *sensors_cdev = dev_get_drvdata(dev);  
  5.     ssize_t ret = -EINVAL;  
  6.     unsigned long data = 0;  
  7.   
  8.     ret = kstrtoul(buf, 10, &data);  
  9.     if (ret)  
  10.         return ret;  
  11.     if (data > 1) {  
  12.         dev_err(dev, "Invalid value of input, input=%ld ", data);  
  13.         return -EINVAL;  
  14.     }  
  15.   
  16.     if (sensors_cdev->sensors_enable == NULL) {  
  17.         dev_err(dev, "Invalid sensor class enable handle ");  
  18.         return -EINVAL;  
  19.     }  
  20.     ret = sensors_cdev->sensors_enable(sensors_cdev, data);  
  21.     if (ret)  
  22.         return ret;  
  23.   
  24.     sensors_cdev->enabled = data;  
  25.     return size;  
  26. }  
  27.   
  28. <pre name="code" class="objc">static ssize_t sensors_enable_show(struct device *dev,  
  29.         struct device_attribute *attr, charchar *buf)  
  30. {  
  31.     struct sensors_classdev *sensors_cdev = dev_get_drvdata(dev);  
  32.     return snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%u ",  
  33.             sensors_cdev->enabled);  
  34. }  

dev_get_drvdata函数会返回之前在dev_set_drvdata函数中设置的指针dev->p->driver_data。
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  1. voidvoid *dev_get_drvdata(const struct device *dev)  
  2. {  
  3.     if (dev && dev->p)  
  4.         return dev->p->driver_data;  
  5.     return NULL;  
  6. }  
之前在驱动的probe函数中设置了memsic->cdev.sensors_enable = mmc3524x_set_enable;sensors_enable_store函数通过ret = sensors_cdev->sensors_enable(sensors_cdev, data);来调用驱动程序中的enable函数。HAL层会根据sensor的设备节点来找到sensor,调用enable,delay等函数来调用sensor驱动中对应的函数,本例子中对应的文件是:hardware/qcom/sensors/CompassSensor.cpp:
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  1. int CompassSensor::enable(int32_t, int en) {  
  2.     int flags = en ? 1 : 0;  
  3.     compass_algo_args arg;  
  4.     arg.common.enable = flags;  
  5.     char propBuf[PROPERTY_VALUE_MAX];  
  6.   
  7.     property_get("sensors.compass.loopback", propBuf, "0");  
  8.     if (strcmp(propBuf, "1") == 0) {  
  9.         ALOGE("sensors.compass.loopback is set");  
  10.         mEnabled = flags;  
  11.         mEnabledTime = 0;  
  12.         return 0;  
  13.     }  
  14.   
  15.     if (flags != mEnabled) {  
  16.         int fd;  
  17.   
  18.         if ((algo != NULL) && (algo->methods->config != NULL)) {  
  19.             if (algo->methods->config(CMD_ENABLE, (sensor_algo_args*)&arg)) {  
  20.                 ALOGW("Calling enable config failed for compass");  
  21.             }  
  22.         }  
  23.   
  24.         strlcpy(&input_sysfs_path[input_sysfs_path_len],  
  25.                 SYSFS_ENABLE, SYSFS_MAXLEN);  
  26.         fd = open(input_sysfs_path, O_RDWR);  
  27.         if (fd >= 0) {  
  28.             char buf[2];  
  29.             int err;  
  30.             buf[1] = 0;  
  31.             if (flags) {  
  32.                 buf[0] = '1';  
  33.                 mEnabledTime = getTimestamp() + IGNORE_EVENT_TIME;  
  34.             } else {  
  35.                 buf[0] = '0';  
  36.             }  
  37.             err = write(fd, buf, sizeof(buf));  
  38.             close(fd);  
  39.             mEnabled = flags;  
  40.             return 0;  
  41.         }  
  42.         ALOGE("CompassSensor: failed to open %s", input_sysfs_path);  
  43.         return -1;  
  44.     }  
  45.     return 0;  
  46. }  

HAL层的enable函数中,通过write系统调用来调用内核的enable函数,内核的enable函数首先会打开设备的电源,然后通过工作队列函数queue_delayed_work(memsic->data_wq,&memsic->dwork,msecs_to_jiffies(memsic->poll_interval));来调用sensor的mmc3524x_poll函数。
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  1. static int mmc3524x_set_enable(struct sensors_classdev *sensors_cdev,  
  2.         unsigned int enable)  
  3. {  
  4.     int rc = 0;  
  5.     struct mmc3524x_data *memsic = container_of(sensors_cdev,  
  6.             struct mmc3524x_data, cdev);  
  7.   
  8.     mutex_lock(&memsic->ops_lock);  
  9.   
  10.     if (enable && (!memsic->enable)) {  
  11.         rc = mmc3524x_power_set(memsic, true);  
  12.         if (rc) {  
  13.             dev_err(&memsic->i2c->dev, "Power up failed ");  
  14.             goto exit;  
  15.         }  
  16.   
  17.         /* send TM cmd before read */  
  18.         rc = regmap_write(memsic->regmap, MMC3524X_REG_CTRL,  
  19.                 MMC3524X_CTRL_TM);  
  20.         if (rc) {  
  21.             dev_err(&memsic->i2c->dev, "write reg %d failed.(%d) ",  
  22.                     MMC3524X_REG_CTRL, rc);  
  23.             goto exit;  
  24.         }  
  25.   
  26.         memsic->timeout = jiffies;  
  27.         if (memsic->auto_report)  
  28.             queue_delayed_work(memsic->data_wq,  
  29.                 &memsic->dwork,  
  30.                 msecs_to_jiffies(memsic->poll_interval));  
  31.     } else if ((!enable) && memsic->enable) {  
  32.         if (memsic->auto_report)  
  33.             cancel_delayed_work_sync(&memsic->dwork);  
  34.   
  35.         if (mmc3524x_power_set(memsic, false))  
  36.             dev_warn(&memsic->i2c->dev, "Power off failed ");  
  37.     } else {  
  38.         dev_warn(&memsic->i2c->dev,  
  39.                 "ignore enable state change from %d to %d ",  
  40.                 memsic->enable, enable);  
  41.     }  
  42.     memsic->enable = enable;  
  43.   
  44. exit:  
  45.     mutex_unlock(&memsic->ops_lock);  
  46.     return rc;  
mmc3524x_poll函数通过I2C接口获取数据,上报数据。
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  1. static void mmc3524x_poll(struct work_struct *work)  
  2. {  
  3.     int ret;  
  4.     s8 *tmp;  
  5.     struct mmc3524x_vec vec;  
  6.     struct mmc3524x_vec report;  
  7.     struct mmc3524x_data *memsic = container_of((struct delayed_work *)work,  
  8.             struct mmc3524x_data, dwork);  
  9.     ktime_t timestamp;  
  10.   
  11.     vec.x = vec.y = vec.z = 0;  
  12.   
  13.     ret = mmc3524x_read_xyz(memsic, &vec);  
  14.     if (ret) {  
  15.         dev_warn(&memsic->i2c->dev, "read xyz failed ");  
  16.         goto exit;  
  17.     }  
  18.   
  19.     tmp = &mmc3524x_rotation_matrix[memsic->dir][0];  
  20.     report.x = tmp[0] * vec.x + tmp[1] * vec.y + tmp[2] * vec.z;  
  21.     report.y = tmp[3] * vec.x + tmp[4] * vec.y + tmp[5] * vec.z;  
  22.     report.z = tmp[6] * vec.x + tmp[7] * vec.y + tmp[8] * vec.z;  
  23.   
  24.     timestamp = ktime_get_boottime();  
  25.     input_report_abs(memsic->idev, ABS_X, report.x);  
  26.     input_report_abs(memsic->idev, ABS_Y, report.y);  
  27.     input_report_abs(memsic->idev, ABS_Z, report.z);  
  28.     input_event(memsic->idev,  
  29.             EV_SYN, SYN_TIME_SEC,  
  30.             ktime_to_timespec(timestamp).tv_sec);  
  31.     input_event(memsic->idev,  
  32.         EV_SYN, SYN_TIME_NSEC,  
  33.         ktime_to_timespec(timestamp).tv_nsec);  
  34.     input_sync(memsic->idev);  
  35.   
  36. exit:  
  37.     queue_delayed_work(memsic->data_wq,  
  38.             &memsic->dwork,  
  39.             msecs_to_jiffies(memsic->poll_interval));  
  40. }  
 
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原文地址:https://www.cnblogs.com/zzb-Dream-90Time/p/6490805.html