Linux SPI subsystem (2)

我們在上一篇文章中提到，master driver 負責初始化硬體控制器，寫入暫存器以及中斷處理。換句話說，它必須要能夠做到低階的硬體控制；在以 ARM 為基礎的 SoC 當中，也就是要實際上對 I/O memory 做讀寫的動作。因此撰寫 master driver 前，必須要先熟讀 SoC 的使用手冊，充分了解如何操作這些暫存器以支援相關的功能。

此外，master driver 還必須要將從上層傳送來的訊息封包加以解析，並將傳送該封包所需要的硬體參數設定事先寫入暫存器，最後才起始資料傳送。如果控制器支援中斷，那麼 master driver 也必須先註冊中斷常式以便處理例外狀況。接下來我們就來看看一些細節部分的資料結構與函式。

一般在 SoC 系統下，SPI 控制器會以 platform device 的形式存在，是故我們會將 master driver 註冊為一種 platform driver，接著在 probe 函式中呼叫 spi_alloc_master，該函式宣告如下：

struct spi_master *spi_alloc_master(struct device *host, unsigned size);

該函式會分配一塊記憶體並回傳指向 spi_master 結構的指標，參數 size 則可以指定額外的空間大小，該空間可以透過 spi_master_get_devdata 來取得，開發者可用以存放額外的資訊。接著我們需要設定一些關於該控制器的資訊，如：

master->bus_num = 0;
master->num_chipselect = 1;
master->setup = mysetup;
master->transfer = mytransfer;
master->cleanup = mycleanup;

其中 bus_num 是代表控制器的識別號碼，若指定 -1 則表示由系統動態分配。num_chipselect 是這個控制器所能連接的裝置編號的最大值，1 代表最多可連接 2 個裝置 (0, 1)。最後呼叫 spi_register_master 來向系統註冊即可。

當開始要進行傳輸時，在上面程式片段中的 setup 會在傳送前被呼叫，讓 master driver 根據周邊所能接受的傳輸模式參數來設定控制器；接著 transfer 會被呼叫，其參數包括要傳送的周邊以及指向 spi_message 結構的指標。其中 spi_message 結構還包含了一個或多個要傳輸的 buffer，定義在 spi_transfer 結構中。要注意的是，由於 transfer 函式中不可呼叫任何會進入睡眠的函式，是故實際的傳輸會由另外產生的 worker thread 來達成；並且在傳輸完成後，呼叫 spi_message 結構中的 complete 函式以通知 bus driver。最後則是 cleanup 函式被呼叫以釋放進行傳輸時所使用的資源。

另外當要卸載核心模組時，需要呼叫 spi_unregister_master 以解除註冊。

下一篇我們將會來討論 protocol driver 的部分。