LInux 锂电池驱动分析

SIMsun">锂电池的驱动程序要实现以下五个功能：
1.可以自动检测到当前给电池充电的是USB还是AC
2.组织过大的充电电流
3.坏电池检测
4.死亡温度的检测
5.电池电压的测量

当我们要写一个锂电池的驱动程序的时候，首先要知道内核提供给驱动的接口，就是当驱动挂载到内核上的时候，内核是怎么知道驱动中的信息的，如何来控制驱动。而这个内核提供给驱动的接口就是一个结构体power_supply.
struct power_supply {
const char *name;
enum power_supply_type type;
enum power_supply_property *properties;//声明了电源的属性
size_t num_properties;

char **supplied_to;
size_t num_supplicants;

int (*get_property)(struct power_supply *psy,
enum power_supply_property psp,
union power_supply_propval *val);//得到电源的属性
void (*external_power_changed)(struct power_supply *psy);
void (*set_charged)(struct power_supply *psy);


int use_for_apm;


struct device *dev;
struct work_struct changed_work;

#ifdef CONFIG_LEDS_TRIGGERS
struct led_trigger *charging_full_trig;
char *charging_full_trig_name;
struct led_trigger *charging_trig;
char *charging_trig_name;
struct led_trigger *full_trig;
char *full_trig_name;
struct led_trigger *online_trig;
char *online_trig_name;
#endif
};

内核主要通过get_property这个函数指针来获得驱动中的有关电池的信息,而这个函数在内核中只给出了其声明，我们在写驱动的时候要自己实现这个函数，即讲自己写的函数赋值给函数指针，当内核需要驱动中的电源的信息的时候，回调这个get_property即可。另外，我们写驱动程序又要给用户提供接口，内核中的提供给用户的接口即sysfs，通过读取其中的属性就可以得到电源的信息。内核主要通过两个文件power_supply_class.c和power_supply_core.c，我们调用其中的函数就可以把电源（电池，USB power supply或者AC power supply）的信息展现给用户，有关电源的属性写在/sys/class /powersupply文件夹下。

这样，按照内核提供的接口，驱动程序的书写就很清晰了，结合锂电池的驱动程序的源代码，我们来看看驱动程序的执行过程。

当一个驱动被编译好并被挂到内核上之后，会首先执行一个模块的初始化函数，每个驱动都是统一的，在这里是module_init(stmp3xxx_bat_init);它代表首先执行stmp3xxx_bat_init，在驱动里它是这么定义的：
static int __init stmp3xxx_bat_init(void)
{
return platform_driver_register(&stmp3xxx_batdrv);
}
这个函数执行platform_driver_register(&stmp3xxx_batdrv);并将返回值返回。而platform_driver_register（）是一个内核函数，它在内核中如下定义：
int platform_driver_register(struct platform_driver *drv)
{
drv->driver.bus = &platform_bus_type;
if (drv->probe)
drv->driver.probe = platform_drv_probe;//platform_drv_probe仍然是一个内核函数，、
//上面的函数的作用就是将device的driver转变成platform_driver。
if (drv->remove)
drv->driver.remove = platform_drv_remove;
if (drv->shutdown)
drv->driver.shutdown = platform_drv_shutdown;

return driver_register(&drv->driver);
}
这个函数所完成的就是：首先将platform_driver的结构体变量 driver的bus域初始化，然后将platform_driver的driver的函数指针probe等初始化为platform_driver的 probe（如何完成的请看上面代码中给出的注释).然后执行driver_register(&drv->driver)(我们一会再分析driver_register(&drv->driver)）。

platform_driver_register（）在我们的驱动中，它的参数是一个结构体指针&stmp3xxx_batdrv，在我们的驱动里它是如下这么定义的：
static struct platform_driver stmp3xxx_batdrv = {
.probe = stmp3xxx_bat_probe,
.remove = stmp3xxx_bat_remove,
.shutdown = stmp3xxx_bat_shutdown,
.suspend = stmp3xxx_bat_suspend,
.resume = stmp3xxx_bat_resume,
.driver = {
.name = ”stmp3xxx-Battery”,
.owner = THIS_MODULE,
},
};

下面讲一下 driver_register(&drv->driver)，在这里我就不贴出其中的代码了，它的过程比较复杂，可以用 Source Insight跟踪其中的调用过程，在这里我就大致的介绍一下它的主要过程，一些不重要的东西略掉，首先它会遍历在BUS上的所有设备，通过比较设备的名字和驱动的名字来进行匹配，如果名字相同才能注册成功，当注册成功后接下来会调用platform_driver结构中probe函数指针，在这里就是stmp3xxx_bat_probe，其函数原型 static int stmp3xxx_bat_probe(struct platform_device *pdev)，而此时 stmp3xxx_bat_probe的参数就是我们在总线上找到的和驱动相匹配的设备，它是在驱动注册的时候，找到和驱动匹配的设备后给pdev初始化的。
下面我们说一说stmp3xxx_bat_probe所完成的主要功能：获取电源设备的中断资源，代码实现如下：
struct resource *vdd5v_irq;
info->vdd5v_irq = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);
下面说一下resource，该元素存入了最为重要的设备资源信息，例如设备的地址，中断号等，其定义如下：
struct resource {
resource_size_t start;
resource_size_t end;
const char *name;
unsigned long flags;
struct resource *parent, *sibling, *child;
};
下面举s3c2410平台的I2C驱动作为例子来说明：

static struct resource s3c_i2c_resource[] = {
[0] = {
.start = S3C24XX_PA_IIC,
.end = S3C24XX_PA_IIC + S3C24XX_SZ_IIC - 1,
.flags = IORESOURCE_MEM,
},
[1] = {
.start = IRQ_IIC, //S3C2410_IRQ(27)
.end = IRQ_IIC,
.flags = IORESOURCE_IRQ,
}
};
这里定义了两组resource，它描述了一个I2C设备的资源，第1组描述了这个I2C设备所占用的总线地址范围，IORESOURCE_MEM表示第1组描述的是内存类型的资源信息，第2组描述了这个I2C设备的中断号，IORESOURCE_IRQ表示第2组描述的是中断资源信息。设备驱动会根据flags来获取相应的资源信息。


保存指向驱动特有信息的指针：platform_set_drvdata(pdev, info);

对电源进行初始化，代码如下：
info->bat.name = ”battery”;//名字
info->bat.type = POWER_SUPPLY_TYPE_BATTERY;//类型
info->bat.properties = stmp3xxx_bat_props;//属性
info->bat.num_properties = ARRAY_SIZE(stmp3xxx_bat_props);//属性的个数
info->bat.get_property = stmp3xxx_bat_get_property;//得到属性的函数
主要是实现一些给电源名字类型等赋初值，最主要的是将get_property函数指向我们写好的可以得到电源的属性的函数的起始地址，以便当内核需要用到驱动的信息的时候进行回调。

接下来初始化timer，mutex，代码如下：
init_timer(&info->sm_timer);
info->sm_timer.data = (unsigned long)info;
info->sm_timer.function = state_machine_timer;

mutex_init(&info->sm_lock);

接下来将三种电源注册，即把他们的属性写到sys文件系统里，以使用户空间可以得到有关电源的信息，以其中的一个为例：
ret = power_supply_register(&pdev->dev, &info->bat);//将电池注册
power_supply_register调用内核提供的函数device_create（）和power_supply_create_attrs来实现电池的注册。
这里只写出了驱动要完成的基本功能，至于如何完成的，即驱动与硬件之间的交互，对寄存器的操作，需要参考具体的硬件手册。