详细追踪从spi.c中的函数接口spi_write()到spi-imx.c中具体硬件操作的完整调用链。

完整的函数调用链

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第1步：应用层/设备驱动调用 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━// oled_drv.c - 具体的字符设备驱动程序staticvoidspi_write_datas(constunsignedchar*buf,intlen){spi_write(oled,buf,len);// ↑// oled 是 struct spi_device*}━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第2步：SPI 核心层-spi_write()-spi.c 作为核心层 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━// drivers/spi/spi.cintspi_write(structspi_device*spi,constvoid*buf,size_tlen){structspi_transfert={.tx_buf=buf,.len=len,};returnspi_sync_transfer(spi,&t,1);// ↓}━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第3步：SPI 核心层-spi_sync_transfer()━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━// drivers/spi/spi.cintspi_sync_transfer(structspi_device*spi,structspi_transfer*xfers,unsignedintnum_xfers){structspi_messagemsg;// 初始化消息spi_message_init(&msg);// 将 transfer 加入消息spi_message_add_tail(&xfers[0],&msg);// ↓// msg.transfers 链表中有一个 transferreturnspi_sync(spi,&msg);// ↓}━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第4步：SPI 核心层-spi_sync()━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━// drivers/spi/spi.cintspi_sync(structspi_device*spi,structspi_message*message){intret;mutex_lock(&spi->master->bus_lock_mutex);ret=__spi_sync(spi,message);// ↓mutex_unlock(&spi->master->bus_lock_mutex);returnret;}━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第5步：SPI 核心层-__spi_sync()━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━// drivers/spi/spi.cstaticint__spi_sync(structspi_device*spi,structspi_message*message){DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);intstatus;structspi_master*master=spi->master;// ↑// 获取对应的 spi_master// 这个 master 是 spi-imx.c 创建的// 验证消息status=__spi_validate(spi,message);if(status!=0)returnstatus;// 设置完成回调message->complete=spi_complete;message->context=&done;message->spi=spi;// 关键判断：新方法还是老方法if(master->transfer==spi_queued_transfer){// ↑// master->transfer 在 spi_register_master() 时设置的// 如果 spi-imx.c 没有实现 master->transfer// 内核会自动设置为 spi_queued_transfer// ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━// 新方法（队列化传输）- 大多数驱动走这里// ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━spin_lock_irqsave(&master->bus_lock_spinlock,flags);status=__spi_queued_transfer(spi,message,false);// ↓spin_unlock_irqrestore(&master->bus_lock_spinlock,flags);if(status==0){// 在当前上下文中处理（优化）__spi_pump_messages(master,false);// ↓// 等待完成wait_for_completion(&done);status=message->status;}}else{// 老方法（直接调用驱动的 transfer 函数）status=spi_async_locked(spi,message);}returnstatus;}━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第6步：SPI 核心层-__spi_queued_transfer()━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━// drivers/spi/spi.cstaticint__spi_queued_transfer(structspi_device*spi,structspi_message*msg,bool need_pump){structspi_master*master=spi->master;unsignedlongflags;spin_lock_irqsave(&master->queue_lock,flags);// 检查 master 是否运行if(!master->running){spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock,flags);return-ESHUTDOWN;}// 初始化消息状态msg->actual_length=0;msg->status=-EINPROGRESS;// 将消息加入队列list_add_tail(&msg->queue,&master->queue);// ↑// 消息现在在队列中等待处理// 如果需要，唤醒工作线程if(!master->busy&&need_pump)kthread_queue_work(&master->kworker,&master->pump_messages);spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock,flags);return0;}━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第7步：SPI 核心层-__spi_pump_messages()━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━// drivers/spi/spi.cstaticvoid__spi_pump_messages(structspi_master*master,bool in_kthread){unsignedlongflags;bool was_busy=false;intret;// 获取队列中的第一条消息spin_lock_irqsave(&master->queue_lock,flags);if(list_empty(&master->queue)||!master->running){master->busy=false;spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock,flags);return;}// 取出消息master->cur_msg=list_first_entry(&master->queue,structspi_message,queue);list_del_init(&master->cur_msg->queue);master->busy=true;spin_unlock_irqrestore(&master->queue_lock,flags);// 准备硬件（如果定义了）if(!was_busy&&master->prepare_transfer_hardware){ret=master->prepare_transfer_hardware(master);// ↓// 这可能调用到 spi-imx.c 的函数}// 准备消息（如果定义了）if(master->prepare_message){ret=master->prepare_message(master,master->cur_msg);// ↓// 这可能调用到 spi-imx.c 的函数}// 关键：传输消息if(master->transfer_one_message){// 方式A：一次传输整个 messageret=master->transfer_one_message(master,master->cur_msg);// ↓// 这会调用到 spi-imx.c 的函数！}else{// 方式B：逐个传输 transfer（大多数驱动用这个）ret=spi_transfer_one_message(master,master->cur_msg);// ↓}}━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第8步：SPI 核心层-spi_transfer_one_message()━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━// drivers/spi/spi.cstaticintspi_transfer_one_message(structspi_master*master,structspi_message*msg){structspi_transfer*xfer;intret=0;// 设置片选spi_set_cs(msg->spi,true);// 遍历消息中的所有 transferlist_for_each_entry(xfer,&msg->transfers,transfer_list){// ↑// msg->transfers 链表中的每个 transfer// 传输单个 transferret=master->transfer_one(master,msg->spi,xfer);// ↑// 关键！这里调用 spi-imx.c 的 transfer_one 函数// ↓// ↓// 到达 spi-imx.c！if(ret<0){// 传输失败spi_transfer_one_message_failed(master,msg,ret);returnret;}// 如果需要延迟if(xfer->delay_usecs)udelay(xfer->delay_usecs);// 如果需要改变片选if(xfer->cs_change){spi_set_cs(msg->spi,false);udelay(10);spi_set_cs(msg->spi,true);}}// 释放片选spi_set_cs(msg->spi,false);// 完成消息msg->status=0;spi_finalize_current_message(master);return0;}━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第9步：SPI Master 驱动-spi_imx_transfer_one()━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━// drivers/spi/spi-imx.cstaticintspi_imx_transfer_one(structspi_master*master,structspi_device*spi,structspi_transfer*transfer){structspi_imx_data*spi_imx=spi_master_get_devdata(master);unsignedlonghz_per_byte,byte_limit;// 配置传输参数spi_imx->speed_hz=transfer->speed_hz;spi_imx->bits_per_word=transfer->bits_per_word;spi_imx->count=transfer->len;spi_imx->tx_buf=transfer->tx_buf;spi_imx->rx_buf=transfer->rx_buf;spi_imx->txfifo=0;// 重新初始化完成量reinit_completion(&spi_imx->xfer_done);// 配置 SPI 控制器寄存器spi_imx_config(spi_imx);// ↓// 写硬件寄存器// 根据传输大小和是否支持 DMA 选择传输方式if(spi_imx->usedma){// 使用 DMA 传输ret=spi_imx_dma_transfer(spi_imx,transfer);// ↓wait_for_completion(&spi_imx->dma_tx_completion);wait_for_completion(&spi_imx->dma_rx_completion);}else{// 使用 PIO（中断）传输// 启动传输（写 FIFO，触发中断）spi_imx_push(spi_imx);// ↓// 写数据到 TX FIFO// 启用中断// 等待传输完成wait_for_completion(&spi_imx->xfer_done);// ↑// 中断处理函数会调用 complete(&spi_imx->xfer_done)}return0;}━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第10步：硬件操作-spi_imx_config()━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━// drivers/spi/spi-imx.cstaticintspi_imx_config(structspi_imx_data*spi_imx){unsignedintctrl=MX51_ECSPI_CTRL_ENABLE;u32 clkdiv;// 计算时钟分频clkdiv=spi_imx_clkdiv_2(spi_imx->spi_clk,spi_imx->speed_hz);// 配置控制寄存器ctrl|=(spi_imx->bits_per_word-1)<<MX51_ECSPI_CTRL_BL_OFFSET;if(spi_imx->spi->mode&SPI_CPHA)ctrl|=MX51_ECSPI_CTRL_PHA;if(spi_imx->spi->mode&SPI_CPOL)ctrl|=MX51_ECSPI_CTRL_POL;// 写寄存器writel(ctrl,spi_imx->base+MX51_ECSPI_CTRL);// ↑// 直接写硬件寄存器！writel(clkdiv,spi_imx->base+MX51_ECSPI_CONFIG);return0;}━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第11步：硬件操作-spi_imx_push()━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━// drivers/spi/spi-imx.cstaticvoidspi_imx_push(structspi_imx_data*spi_imx){unsignedintburst_length;// 计算可以发送多少字节burst_length=spi_imx_get_fifosize(spi_imx)-spi_imx->txfifo;// 填充 TX FIFOwhile(spi_imx->txfifo<burst_length&&spi_imx->count){if(spi_imx->tx_buf){// 发送数据spi_imx->tx(spi_imx);// ↓// 根据字长调用不同的函数// 写数据到 TX FIFO 寄存器}else{// 发送 dummy 数据writel(0,spi_imx->base+MXC_CSPITXDATA);}spi_imx->txfifo++;}// 启用中断if(!spi_imx->usedma)spi_imx_intctrl(spi_imx,MXC_INT_TE|MXC_INT_RR);// ↑// 启用发送空和接收就绪中断}━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 第12步：中断处理-spi_imx_isr()━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━// drivers/spi/spi-imx.cstaticirqreturn_tspi_imx_isr(intirq,void*dev_id){structspi_imx_data*spi_imx=dev_id;// 读取接收到的数据while(spi_imx->txfifo>0){// 从 RX FIFO 读取spi_imx->rx(spi_imx);// ↓// readl(spi_imx->base + MXC_CSPIRXDATA)spi_imx->txfifo--;}// 如果还有数据要发送if(spi_imx->count){spi_imx_push(spi_imx);// 继续发送returnIRQ_HANDLED;}// 传输完成if(spi_imx->txfifo==0){// 禁用中断spi_imx_intctrl(spi_imx,0);// 通知传输完成complete(&spi_imx->xfer_done);// ↑// 这会唤醒 spi_imx_transfer_one() 中的 wait_for_completion()}returnIRQ_HANDLED;}━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 返回路径：层层返回 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━spi_imx_transfer_one()返回 ↓spi_transfer_one_message()继续下一个 transfer 或完成 ↓spi_finalize_current_message()调用完成回调 ↓spi_complete()被调用 ↓complete(&done)// __spi_sync() 中的完成量↓wait_for_completion(&done)返回// __spi_sync() 中↓__spi_sync()返回 ↓spi_sync()返回 ↓spi_sync_transfer()返回 ↓spi_write()返回 ↓spi_write_datas()返回// 你的代码

关键连接点

连接点1：spi_device → spi_master

// oled_drv.cstaticstructspi_device*oled;staticintspidev_probe(structspi_device*spi){oled=spi;// spi->master 指向 spi-imx.c 创建的 spi_master}// 调用时spi_write(oled,buf,len);// ↓// struct spi_master *master = oled->master;// ↓// 这个 master 就是 spi-imx.c 中的 master

连接点2：函数指针跳转

// spi-imx.c 注册时设置的staticintspi_imx_probe(structplatform_device*pdev){structspi_master*master;master=spi_alloc_master(...);// 设置函数指针master->transfer_one=spi_imx_transfer_one;// ↑// 这个函数的地址保存在 master 结构中spi_register_master(master);}// SPI 核心层调用时// drivers/spi/spi.cret=master->transfer_one(master,msg->spi,xfer);// ↑// 通过函数指针调用// 实际调用的是 spi_imx_transfer_one()

完整调用链图示

oled_drv.c:spi_write_datas() ↓ 调用 spi.c:spi_write() ↓ 调用 spi.c:spi_sync_transfer() ↓ 调用 spi.c:spi_sync() ↓ 调用 spi.c:__spi_sync() ↓ 调用 spi.c:__spi_queued_transfer() [消息入队] ↓ 返回 spi.c:__spi_pump_messages() [从队列取消息] ↓ 调用 spi.c:spi_transfer_one_message() [遍历 transfers] ↓ 调用 (函数指针) spi-imx.c:spi_imx_transfer_one() ← 进入硬件驱动！ ↓ 调用 spi-imx.c:spi_imx_config() [配置硬件寄存器] ↓ 调用 spi-imx.c:spi_imx_push() [写 TX FIFO] ↓ 启用中断 ↓ wait_for_completion() [等待中断] ↑ complete() spi-imx.c:spi_imx_isr() [中断处理] ↓ 返回 spi-imx.c:spi_imx_transfer_one() 返回 ↓ 返回 spi.c:spi_transfer_one_message() 返回 ↓ 调用 spi.c:spi_finalize_current_message() ↓ 调用回调 spi.c:spi_complete() ↓ complete(&done) spi.c:__spi_sync() 的 wait_for_completion() 返回 ↓ 层层返回 oled_drv.c:spi_write_datas() 返回

数据结构关系

// 数据结构的关联关系structspi_device*oled{.master=&imx_spi_master,// 指向 spi-imx.c 创建的 master// ...}↓ 关联structspi_masterimx_spi_master{.transfer_one=spi_imx_transfer_one,// 函数指针.prepare_transfer_hardware=spi_imx_prepare_hardware,.unprepare_transfer_hardware=spi_imx_unprepare_hardware,// ...}↓ 实现// spi-imx.c 中的实际函数staticintspi_imx_transfer_one(...){...}staticintspi_imx_prepare_hardware(...){...}staticintspi_imx_unprepare_hardware(...){...}

总结

关键点：从 SPI 核心层到具体硬件驱动的跳转是通过master->transfer_one函数指针实现的！