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  • 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. 

    2. {  
      3. 

    3.     if (dev && dev->p)  
      4. 

    4.         return dev->p->driver_data;  
      5. 

    5.     return NULL;  
      6. 

    6. }  
      7. 

    
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. 

    2.     int flags = en ? 1 : 0;  
      3. 

    3.     compass_algo_args arg;  
      4. 

    4.     arg.common.enable = flags;  
      5. 

    5.     char propBuf[PROPERTY_VALUE_MAX];  
      6. 

    6.   
      7. 

    7.     property_get("sensors.compass.loopback", propBuf, "0");  
      8. 

    8.     if (strcmp(propBuf, "1") == 0) {  
      9. 

    9.         ALOGE("sensors.compass.loopback is set");  
      10. 

    10.         mEnabled = flags;  
      11. 

    11.         mEnabledTime = 0;  
      12. 

    12.         return 0;  
      13. 

    13.     }  
      14. 

    14.   
      15. 

    15.     if (flags != mEnabled) {  
      16. 

    16.         int fd;  
      17. 

    17.   
      18. 

    18.         if ((algo != NULL) && (algo->methods->config != NULL)) {  
      19. 

    19.             if (algo->methods->config(CMD_ENABLE, (sensor_algo_args*)&arg)) {  
      20. 

    20.                 ALOGW("Calling enable config failed for compass");  
      21. 

    21.             }  
      22. 

    22.         }  
      23. 

    23.   
      24. 

    24.         strlcpy(&input_sysfs_path[input_sysfs_path_len],  
      25. 

    25.                 SYSFS_ENABLE, SYSFS_MAXLEN);  
      26. 

    26.         fd = open(input_sysfs_path, O_RDWR);  
      27. 

    27.         if (fd >= 0) {  
      28. 

    28.             char buf[2];  
      29. 

    29.             int err;  
      30. 

    30.             buf[1] = 0;  
      31. 

    31.             if (flags) {  
      32. 

    32.                 buf[0] = '1';  
      33. 

    33.                 mEnabledTime = getTimestamp() + IGNORE_EVENT_TIME;  
      34. 

    34.             } else {  
      35. 

    35.                 buf[0] = '0';  
      36. 

    36.             }  
      37. 

    37.             err = write(fd, buf, sizeof(buf));  
      38. 

    38.             close(fd);  
      39. 

    39.             mEnabled = flags;  
      40. 

    40.             return 0;  
      41. 

    41.         }  
      42. 

    42.         ALOGE("CompassSensor: failed to open %s", input_sysfs_path);  
      43. 

    43.         return -1;  
      44. 

    44.     }  
      45. 

    45.     return 0;  
      46. 

    46. }  
      47. 


    

    
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. 

    2.         unsigned int enable)  
      3. 

    3. {  
      4. 

    4.     int rc = 0;  
      5. 

    5.     struct mmc3524x_data *memsic = container_of(sensors_cdev,  
      6. 

    6.             struct mmc3524x_data, cdev);  
      7. 

    7.   
      8. 

    8.     mutex_lock(&memsic->ops_lock);  
      9. 

    9.   
      10. 

    10.     if (enable && (!memsic->enable)) {  
      11. 

    11.         rc = mmc3524x_power_set(memsic, true);  
      12. 

    12.         if (rc) {  
      13. 

    13.             dev_err(&memsic->i2c->dev, "Power up failed
");  
      14. 

    14.             goto exit;  
      15. 

    15.         }  
      16. 

    16.   
      17. 

    17.         /* send TM cmd before read */  
      18. 

    18.         rc = regmap_write(memsic->regmap, MMC3524X_REG_CTRL,  
      19. 

    19.                 MMC3524X_CTRL_TM);  
      20. 

    20.         if (rc) {  
      21. 

    21.             dev_err(&memsic->i2c->dev, "write reg %d failed.(%d)
",  
      22. 

    22.                     MMC3524X_REG_CTRL, rc);  
      23. 

    23.             goto exit;  
      24. 

    24.         }  
      25. 

    25.   
      26. 

    26.         memsic->timeout = jiffies;  
      27. 

    27.         if (memsic->auto_report)  
      28. 

    28.             queue_delayed_work(memsic->data_wq,  
      29. 

    29.                 &memsic->dwork,  
      30. 

    30.                 msecs_to_jiffies(memsic->poll_interval));  
      31. 

    31.     } else if ((!enable) && memsic->enable) {  
      32. 

    32.         if (memsic->auto_report)  
      33. 

    33.             cancel_delayed_work_sync(&memsic->dwork);  
      34. 

    34.   
      35. 

    35.         if (mmc3524x_power_set(memsic, false))  
      36. 

    36.             dev_warn(&memsic->i2c->dev, "Power off failed
");  
      37. 

    37.     } else {  
      38. 

    38.         dev_warn(&memsic->i2c->dev,  
      39. 

    39.                 "ignore enable state change from %d to %d
",  
      40. 

    40.                 memsic->enable, enable);  
      41. 

    41.     }  
      42. 

    42.     memsic->enable = enable;  
      43. 

    43.   
      44. 

    44. exit:  
      45. 

    45.     mutex_unlock(&memsic->ops_lock);  
      46. 

    46.     return rc;  
      47. 

    
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. 

    2. {  
      3. 

    3.     int ret;  
      4. 

    4.     s8 *tmp;  
      5. 

    5.     struct mmc3524x_vec vec;  
      6. 

    6.     struct mmc3524x_vec report;  
      7. 

    7.     struct mmc3524x_data *memsic = container_of((struct delayed_work *)work,  
      8. 

    8.             struct mmc3524x_data, dwork);  
      9. 

    9.     ktime_t timestamp;  
      10. 

    10.   
      11. 

    11.     vec.x = vec.y = vec.z = 0;  
      12. 

    12.   
      13. 

    13.     ret = mmc3524x_read_xyz(memsic, &vec);  
      14. 

    14.     if (ret) {  
      15. 

    15.         dev_warn(&memsic->i2c->dev, "read xyz failed
");  
      16. 

    16.         goto exit;  
      17. 

    17.     }  
      18. 

    18.   
      19. 

    19.     tmp = &mmc3524x_rotation_matrix[memsic->dir][0];  
      20. 

    20.     report.x = tmp[0] * vec.x + tmp[1] * vec.y + tmp[2] * vec.z;  
      21. 

    21.     report.y = tmp[3] * vec.x + tmp[4] * vec.y + tmp[5] * vec.z;  
      22. 

    22.     report.z = tmp[6] * vec.x + tmp[7] * vec.y + tmp[8] * vec.z;  
      23. 

    23.   
      24. 

    24.     timestamp = ktime_get_boottime();  
      25. 

    25.     input_report_abs(memsic->idev, ABS_X, report.x);  
      26. 

    26.     input_report_abs(memsic->idev, ABS_Y, report.y);  
      27. 

    27.     input_report_abs(memsic->idev, ABS_Z, report.z);  
      28. 

    28.     input_event(memsic->idev,  
      29. 

    29.             EV_SYN, SYN_TIME_SEC,  
      30. 

    30.             ktime_to_timespec(timestamp).tv_sec);  
      31. 

    31.     input_event(memsic->idev,  
      32. 

    32.         EV_SYN, SYN_TIME_NSEC,  
      33. 

    33.         ktime_to_timespec(timestamp).tv_nsec);  
      34. 

    34.     input_sync(memsic->idev);  
      35. 

    35.   
      36. 

    36. exit:  
      37. 

    37.     queue_delayed_work(memsic->data_wq,  
      38. 

    38.             &memsic->dwork,  
      39. 

    39.             msecs_to_jiffies(memsic->poll_interval));  
      40. 

    40. }  
      41. 


    



    

     
    

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