HMC5883L驅(qū)動及調(diào)試的總結(jié)

　　關(guān)于I2C

　　因?yàn)槭诸^有幾個傳感器，都需要用到I2C接口，所以在之前就將I2C子系統(tǒng)復(fù)習(xí)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(qū)動，因?yàn)槭且阅K化形式做測試的。

　　在此模塊化驅(qū)動中，不僅要注冊驅(qū)動（i2c_driver），同時也要對設(shè)備信息進(jìn)行注冊（i2c_client），我認(rèn)為在這里不分前后順序（就像“先有雞還是先有蛋”的問題一樣沒有意義）。在前邊分析i2c子系統(tǒng)的時候提到過，對于在i2c適配器注冊后再添加的新的設(shè)備不能再用 i2c_register_board_info了，這會導(dǎo)致設(shè)備完全不能被激活，而需要用的是i2c_new_device才能將設(shè)備動態(tài)的注冊到系統(tǒng)中

　　在使用i2c_new_device時候不僅需要設(shè)備的i2c_board_info結(jié)構(gòu)體，還需要其所依附的I2C適配器總線號。首先，關(guān)于總線號，可以通過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號的i2c_adapter指針，之后就可以利用這個指針給i2c_new_device用了。最后需要注意，在注冊完設(shè)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(jié)構(gòu)體可以做為i2c_client的私有數(shù)據(jù)保存，而這個結(jié)構(gòu)體中往往也要保存對應(yīng)的client。這種互相的對應(yīng)關(guān)系應(yīng)該在probe接口函數(shù)中進(jìn)行：

　　驅(qū)動未寫，調(diào)試先行。如果在開始著手書寫驅(qū)動前就能直接的通過工具的簡單應(yīng)用對器件進(jìn)行調(diào)試查看的話，會對驅(qū)動的書寫有很大的幫助。所以這里要說一下關(guān)于I2C在shell中的幾個調(diào)試命令i2cdetect， i2cdump， i2cget， i2cset。首先是i2cdetect，一般用來探測和羅列總線（上邊就演示了一下），一般使用方法是：羅列總線-》探測有效設(shè)備

　　查看效果如下：

　　這里就可以看到，設(shè)備從地址為0x68和0x1e的設(shè)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(shè)備忙。

　　其次是i2cdump，用來查看器件內(nèi)部寄存器值，用法為i2cdump -y 總線號 設(shè)備地址

　　然后是i2cget和i2cset，分別是對寄存器進(jìn)行獲取和寫入。用法為i2cget -y 總線號 設(shè)備地址 寄存器地址 模式和i2cset -y 總線號 設(shè)備地址 寄存器地址 數(shù)值 模式。模式默認(rèn)為b（byte）即讀取8bit數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)。

　　Mutex互斥鎖

　　千萬不要忘記初始化mutex互斥鎖。靜態(tài)初始化DEFINE_MUTEX（mutex_name），動態(tài)初始化mutex_init（struct mutex *lock）。忘記初始化就使用的話是會直接造成內(nèi)核報錯的。

　　在中斷上下文中不要使用mutex互斥鎖，因?yàn)槿绻霈F(xiàn)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。所以千萬不要使用，如果一定要在中斷中使用鎖機(jī)制來保護(hù)一些驅(qū)動資源，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。哪個操作需要進(jìn)行鎖一定要事先自行規(guī)劃好，不要在某操作一進(jìn)入的時候鎖，而進(jìn)入其子步驟后又鎖，這樣就直接死鎖了，系統(tǒng)freeze掉。

　　關(guān)于中斷

　　中斷的使用很簡單，但是卻有很多值得注意的細(xì)節(jié)點(diǎn)。

　　GPIO中斷。如一些開發(fā)板上，外部擴(kuò)展出來很多GPIO口，但是卻找不到IRQ口，所以就需要將GPIO擴(kuò)展為中斷線。在代碼中，使用gpio_to_irq（gpio_nr）函數(shù)（linux/gpio.h）就可以得到自動轉(zhuǎn)換后的中斷線號了，可以用來請求中斷。

　　若在request_irq的時候最后給的參數(shù)不為NULL，那么在free_irq的時候，第二個參數(shù)也就必須與其一致，否則會使系統(tǒng)找不到要釋放哪個中斷的處理程序句柄（當(dāng)然了，為NULL就都為NULL，這個沒有問題，只要一致就可以）。

　　工作隊(duì)列

　　工作隊(duì)列分work_struct 和delayed_work。區(qū)別就是delayed_work會在指定的延遲后開始運(yùn)行，而work_struct會立即被調(diào)度運(yùn)行。

　　初始化。INIT_WORK（struct work_struct *work， void （*work_func）（struct work_struct *work））動態(tài)初始化work_struct。INIT_DELAYED_WORK（struct delayed_work *work， void （*work_func）（struct work_struct *work））動態(tài)初始化delayed_work，在delayed_work的work_func工作函數(shù)中，可以通過強(qiáng)制轉(zhuǎn)換將*work轉(zhuǎn)換為 struct delayed_work類型。

　　調(diào)度。work_struct的調(diào)度為schedule_work（struct work_struct *work），而delayed_work則需要另外一個延遲參數(shù)schedule_delayed_work（struct delayed_work *work， unsigned long delay），這里的delay參數(shù)就是延遲多久后投入工作，單位是jiffies，常會用到類如msecs_to_jiffies（msecs）等轉(zhuǎn)換函數(shù)。

　　如果未對工作函數(shù)指定隊(duì)列，那么其會自動進(jìn)入system_wq中，在驅(qū)動中也常會用到定義自己的工作隊(duì)列，但是簡單工作往往沒有需要這樣做。

　　對于頻繁上報信息的工作，最好定義自己的工作隊(duì)列，將此工作放入自己的工作隊(duì)列中運(yùn)行，而不是放入系統(tǒng)默認(rèn)的system_wq中，這樣會避免在系統(tǒng)忙的時候自己的工作被很快調(diào)度走，有自己的工作隊(duì)列在這方面能夠起到很大的作用。

　　completion同步

　　因?yàn)樵谡{(diào)試過程中嘗試了自檢，而又涉及到中斷，所以采用了completion作為同步機(jī)制，這里提出簡單用法。

　　初始化。init_completion（struct completion *wait）

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

　　喚醒。complete（struct completion *wait）