Linux I2C驱动怎么写？i2c_driver和probe怎么填？用户态怎么访问？嵌入式Linux面试-凡亿面试

一句话答案

I2C 驱动用 i2c_driver 结构体注册，id_table 或 of_match_table 匹配设备；probe 函数在设备匹配时调用，初始化硬件、创建 cdev 或 sysfs；用户态通过 /dev/i2c-X（i2c-dev）或 sysfs 访问；I2C 核心提供 i2c_transfer/i2c_smbus_* 收发函数，驱动不要直接操作寄存器。

本文概述

I2C 驱动是 Linux 字符设备常见类型，面试常考：i2c_driver、probe、设备树匹配、用户态访问。回答要给驱动框架。

核心要点

i2c_driver 注册：driver.name、probe、remove、id_table（传统）或 of_match_table（设备树）
probe 函数：i2c_check_functionality、初始化硬件、创建 cdev/sysfs、保存 client
收发：i2c_transfer（通用）或 i2c_smbus_read_byte_data/i2c_smbus_write_byte_data（SMBus）
设备树匹配：of_match_table 里 compatible 字符串和 dts 里一致
用户态访问：/dev/i2c-X（i2c-dev，ioctl 读写）或 /sys/bus/i2c/devices/ 下的 sysfs

终端显示 Linux I2C 驱动代码，i2c_driver、probe、sysfs，i2cdetect 扫描

面试官：写一个 I2C 设备驱动的基本结构？probe 里做什么？

面试官考察点

Linux 驱动基础题。面试官看你是否写过 I2C 驱动。重点听：i2c_driver、probe、收发。

回答思路

给 i2c_driver 结构、probe 流程、收发函数、用户态访问。

参考回答

i2c_driver 结构。

static const struct of_device_id my_i2c_of_match[] = {
  { .compatible = "vendor,mychip" },
  { /* sentinel */ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, my_i2c_of_match);

static struct i2c_driver my_i2c_driver = {
  .driver = {
    .name = "my_i2c_chip",
    .of_match_table = my_i2c_of_match,
  },
  .probe = my_i2c_probe,
  .remove = my_i2c_remove,
  .id_table = my_i2c_id, // 可选，传统匹配
};
module_i2c_driver(my_i2c_driver);

probe 函数流程。

i2c_check_functionality(client, I2C_FUNC_I2C) 检查适配器能力；
读取设备 ID 寄存器，确认硬件存在（可选但推荐）；
分配私有数据结构（devm_kzalloc），保存 client；
初始化硬件（复位、配置寄存器）；
注册字符设备 cdev 或 sysfs 属性，让用户态访问；
i2c_set_clientdata(client, data) 保存私有数据。

static int my_i2c_probe(struct i2c_client *client){
  struct my_data *data;
  data = devm_kzalloc(&client->dev, sizeof(*data), GFP_KERNEL);
  data->client = client;
  i2c_set_clientdata(client, data);
  // 初始化硬件、注册 cdev/sysfs
  return 0;
}

I2C 收发函数。

函数	用途
i2c_transfer(client, msgs, num)	通用 I2C 收发，支持多消息组合（写寄存器+读）
i2c_smbus_read_byte_data(client, reg)	读 1 字节寄存器
i2c_smbus_write_byte_data(client, reg, val)	写 1 字节寄存器
i2c_smbus_read_word_data	读 2 字节
i2c_smbus_read_i2c_block_data	读块数据（最多 32 字节）

// 读寄存器 reg 的值
u8 val = i2c_smbus_read_byte_data(client, reg);

// 写寄存器
i2c_smbus_write_byte_data(client, reg, val);

// 通用 i2c_transfer（写 reg 然后读 N 字节）
struct i2c_msg msgs[2];
u8 reg_addr = 0x10;
u8 buf[4];
msgs[0].addr = client->addr; msgs[0].flags = 0;
msgs[0].buf = &reg_addr; msgs[0].len = 1;
msgs[1].addr = client->addr; msgs[1].flags = I2C_M_RD;
msgs[1].buf = buf; msgs[1].len = 4;
i2c_transfer(client->adapter, msgs, 2);

用户态访问。