3.1. SPI内核驱动模型
在2.6的linux内核中，SPI的驱动架构可以分为如下三个层次：SPI 核心层、SPI控制器驱动层和SPI设备驱动层。Linux 中SPI驱动代码位于drivers/spi目录。
3.1.1. SPI核心层
SPI核心层是Linux的SPI核心部分，提供了核心数据结构的定义、SPI控制器驱动和设备驱动的注册、注销管理等API。其为硬件平台无关层，向下屏蔽了物理总线控制器的差异，定义了统一的访问策略和接口；其向上提供了统一的接口，以便SPI设备驱动通过总线控制器进行数据收发。Linux中，SPI核心层的代码位于driver/spi/ spi.c。
3.1.2. SPI控制器驱动层
SPI控制器驱动层，每种处理器平台都有自己的控制器驱动，属于平台移植相关层。它的职责是为系统中每条SPI总线实现相应的读写方法。在物理上，每个SPI控制器可以连接若干个SPI从设备。
在系统开机时，SPI控制器驱动被首先装载。一个控制器驱动用于支持一条特定的SPI总线的读写。一个控制器驱动可以用数据结构struct spi_master来描述，定义在include/liunx/spi/spi.h文件中。
针对DM8127，控制器驱动程序为omap2_mcspi.c，SPI 控制器驱动的注册采用Platform device和Platform driver机制。
3.1.2.1. SPI控制器的Platform device
Platform device的定义和注册代码位于arch/arm/mach-omap2/devices.c中。
static struct platform_device omap2_mcspi1 = {
.name = "omap2_mcspi",
.id = 1,
.num_resources = ARRAY_SIZE(omap2_mcspi1_resources),
.resource = omap2_mcspi1_resources,
.dev = {
.platform_data = &omap2_mcspi1_config,
},
};
static struct platform_device omap2_mcspi2 = {
.name = "omap2_mcspi",
.id = 2,
.num_resources = ARRAY_SIZE(omap2_mcspi2_resources),
.resource = omap2_mcspi2_resources,
.dev = {
.platform_data = &omap2_mcspi2_config,
},
};
static struct platform_device omap2_mcspi3 = {
.name = "omap2_mcspi",
.id = 3,
.num_resources = ARRAY_SIZE(omap2_mcspi3_resources),
.resource = omap2_mcspi3_resources,
.dev = {
.platform_data = &omap2_mcspi3_config,
},
};
static struct platform_device omap2_mcspi4 = {
.name = "omap2_mcspi",
.id = 4,
.num_resources = ARRAY_SIZE(omap2_mcspi4_resources),
.resource = omap2_mcspi4_resources,
.dev = {
.platform_data = &omap2_mcspi4_config,
},
};
可以看到，这边定义了4个SPI控制器的Platform device，id分别为“1，2，3, 4”，name都为“omap2_mcspi”，变量resource中定义了适配器的寄存器基地址。
3.1.2.2. Platform device的注册如下
platform_device_register(&omap2_mcspi1);
platform_device_register(&omap2_mcspi2);
platform_device_register(&omap2_mcspi3);
platform_device_register(&omap2_mcspi4);
以上四个函数在内核启动时完成。将Platform device注册到Platform总线上，完成注册后，寄存器的基地址等信息会在设备树中描述，此后只需利用platform_get_resource等标准接口自动获取即可，实现了驱动和资源的分离。
3.1.2.3. SPI控制器的Platform driver
Platform driver的注册代码位于内核的drivers/spi/omap2_mcspi.c中，该驱动的注册目的是初始化DM8127的SPI 控制器，提供SPI总线数据传输的具体实现，并且向PSI核心层注册SPI 控制器。
3.1.2.4. Platform driver的定义如下
static struct platform_driver omap2_mcspi_driver = {
.driver = {
.name = "omap2_mcspi",
.owner = THIS_MODULE,
.pm = &omap2_mcspi_pm_ops
},
.remove = __exit_p(omap2_mcspi_remove),
};
内核启动时会调用函数platform_driver_probe()来注册Platform driver，该函数是带有probe函数的平台驱动注册函数，注册时，会扫描platform bus上的所有设备，由于匹配因子name为" omap2_mcspi "，与之前注册的Platform device匹配成功，于是函数omap2_mcspi_probe()将被调用，控制器device和driver将被绑定起来。
在文件drivers/spi/omap2_mcspi.c中会涉及到一个数据结构omap2_mcspi，这个结构专门针对DM8127的SPI控制器，代码如下：
struct omap2_mcspi {
struct work_struct work;
spinlock_t lock;
struct list_head msg_queue;
struct spi_master *master;
struct clk *ick;
struct clk *fck;
void __iomem *base;
unsigned long phys;
struct omap2_mcspi_dma *dma_channels;
};
msg_queue对应消息队列。
master对应通用的spi控制器结构。
ick和fck分别对应接口时钟和功能时钟。
base对应SPI控制器寄存器的虚拟地址。
phys对应SPI控制器寄存器的物理地址。
dma_channels对应SPI控制器的DMA通道。
函数omap2_mcspi_probe()的执行流程如下图：
3.1.3. SPI设备驱动层
SPI设备驱动层为用户接口层，其为用户提供了通过SPI总线访问具体设备的接口。
SPI设备驱动层可以用两个模块来描述，struct spi_driver和struct spi_device。
针对DM8127上的设备，我们利用内核提供的SPI用户驱动程序spidev.c
3.1.2.1. DM8127上的设备注册
设备的创建和注册分为两步。
第一步：将设备信息加入到设备链表
在板级初始化时将SPI设备的名称，地址和相关的信息加入到链表board_list中，该链表定义在driver/spi/spi.c中，记录了具体开发板上的SPI设备信息。
在board-ti8148ipnc.c中，设备信息定义如下：（这里是我们主要修改的代码，添加spi设备所对应的信息，包括spi总信号，也就是具体对应dm8127的哪个spi控制器；spi时钟平率；片选，也就是对应dm8127的哪个片选信号；工作模式即极性和相位）
struct spi_board_info __initdata ti8148_spi_slave_info[] = {
{
.modalias = "dm8127_spidev",
.irq = -1,
.max_speed_hz = 100000,
.bus_num = 1,//AD9970挂在SPI0上，片选为cs0
.chip_select = 0,
.mode = SPI_MODE_3,
},
{
.modalias = "dm8127_spidev",
.irq = -1,
.max_speed_hz = 100000,
.bus_num = 1, //AD9970挂在SPI0上，片选为cs1
.chip_select = 1,
.mode = SPI_MODE_3,
},
{
.modalias = "dm8127_spidev",
.irq = -1,
.max_speed_hz = 100000,
.bus_num = 1, //eeprom挂在SPI0上，片选为cs2
.chip_select = 2,
.mode = SPI_MODE_0,
},
{
.modalias = "dm8127_spidev",
.irq = -1,
.max_speed_hz = 100000,
.bus_num = 2, //fpga挂在SPI1上，片选为cs0
.chip_select = 0,
.mode = SPI_MODE_0,
},
}
设备信息通过函数spi_register_board_info()加入到链表board_list中，代码如下：
void __init ti8148_spi_init(void)
{
spi_register_board_info(ti8148_spi_slave_info,
ARRAY_SIZE(ti8148_spi_slave_info));
}
设备加入到设备链表board_list的流程图如下：
第二步：设备spi_device的创建并添加
spi_device的创建并添加是在SPI控制器驱动注册过程中完成的，spi_register_master()函数在注册SPI控制器驱动的过程会扫描SPI设备链表board_list，如果该总线上有对应的SPI设备，则创建相应的spi_device，并将其添加到SPI的设备链表中。流程图如下所示：
3.1.2.2. DM8127上的设备驱动注册
在drivers/spi/spidev.c中，定义了设备驱动，代码如下：
static struct spi_driver spidev_spi_driver = {
.driver = {
.name = "dm8127_spidev",
.owner = THIS_MODULE,
},
.probe = spidev_probe,
.remove = __devexit_p(spidev_remove),
};
static int __init spidev_init(void)
{
status = spi_register_driver(&spidev_spi_driver);
}
注册的简要示意图如下：
在模块加载的时候首先调用spidev_init()，然后spidev_init()调用函数spi_register_driver()注册spider_spi_driver结构体。
函数spi_register_driver()初始化该驱动的总线为spi_bus_type，然后使用函数driver_register(&sdrv->driver)注册该驱动，因此内核会在SPI总线上遍历所有SPI设备，由于该设备驱动的匹配因子name变量为“dm8127_spidev”，因此正好和之前创建的chip->modalias为“dm8127_spidev”的SPI 设备匹配。因此SPI设备驱动的probe函数spidev_probe()将会被调用，完成一些具体设备相关的初始化等操作，同时我们要针对不同spi设备去配置一下spi传输的bits_per_word，代码如下：
if(spi->master->bus_num == 2)//spi1
{
spi->bits_per_word = 32;
}
else if(spi->master->bus_num == 1)//spi0
{
spi->bits_per_word = 8;
}
spi_setup(spi);
