針對一款新的晶片，晶片廠商如何基於Linux編寫對應的 SPI controller 驅動？
我們先看看 Linux SPI 的整體框架：
可以看到，最底層是硬體層，對應晶片內部 SPI controller 和 掛在 SPI 匯流排上的外部裝置；中間層是核心層，對應 SPI 驅動；最頂層是使用者空間的應用程式。
位於核心層的 SPI 驅動，Linux kernel 抽象出了 spi core，遮蔽掉各廠商 spi controller 的差異，對上為 spi device driver 提供統一介面，對下為各晶片廠商實現 spi controller driver 接入spi core 提供統一介面。
為了使用者空間應用程式能直接操作 spi，kernel 除了抽象出 spi core，還實現了 spidev 程式。spidev 主要有兩部分構成：虛擬的 spi 裝置驅動 + 字元裝置，前者利用 spi core 提供的介面操作 spi，後者提供 read/write/ioctl 介面給使用者空間。
與 spidev 同一層的 specific spi device driver，指的是各個 spi 外設在核心空間實現的驅動程式，也是利用 spi core 提供的介面操作 spi。也就是說，如果要在使用者空間驅動 spi 外設，那可以使用 spidev 提供的介面；如果是在核心空間驅動 spi 外設，那就無需用到 spidev，直接在核心空間編寫驅動即可。
作為晶片廠商，如果晶片內建了 spi controller，那麼就需要實現 spi contorller driver。結合某晶片平臺示例，編寫 spi controller driver 的主要步驟如下：
1、定義 platform device 和 platform driver，並註冊到 platform。
2、定義 spi_controller（又稱 spi_master） 並註冊到 spi core。下圖程式碼經過精簡。如紅色箭頭所示，1是分配一個 spi_controller(spi_master) 例項，2是定義 controller 的一些屬性和函式操作，3是註冊到 spi core 中。
3、實現 spi_controller 的 ops （operations）。
最關鍵的 operations 有兩個，如上圖中紅色箭頭2所示，set_cs 函式和 transfer_one 函式。set_cs 是操作 spi cs 腳；transfer_one 是操作 spi controller 完成一次 spi transfer。什麼是 spi transfer？spi transfer 和 spi message 是 spi core 定義的概念，spi transfer 簡單地說就是一次spi讀或者寫的操作，而一個 spi message 可由一個或者多個 spi transfer 組成。spi transfer 不控制 spi cs腳，而 spi message 控制 spi cs 腳。
下圖是set_cs的實現，可以看到有操作晶片 spi controller 的 IO_CONTROL 暫存器的 CS 位。
下圖是transfer_one的實現。紅色箭頭處，就是呼叫實際 spi 傳輸的函式，而且區分了DMA和非DMA兩種情況。這兩個函式的具體實現，與該晶片平臺 spi controller 的設計緊密相關，相關操作邏輯和暫存器定義需要查閱晶片Spec。
作者：bigfish99
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