2026-09-06

RK3588 kernel-6.1/drivers/i2c/i2c-slave-eeprom.c 功能详细分析

RK3588 `kernel-6.1/drivers/i2c/i2c-slave-eeprom.c` 功能详细分析

1. 文档范围与说明

路径说明： 用户表述为「i2c-slave-eeprom.c 目录」，实际为 单个源文件：

rk3588/kernel-6.1/drivers/i2c/i2c-slave-eeprom.c（约 218 行）

编译关系：

1	obj-$(CONFIG_I2C_SLAVE_EEPROM) += i2c-slave-eeprom.o

依赖链：

1
2
3

CONFIG_I2C_SLAVE_EEPROM  →  依赖 CONFIG_I2C_SLAVE
CONFIG_I2C_SLAVE         →  链接 i2c-core-slave.o
主机驱动                 →  须实现 algo->reg_slave / unreg_slave

文档保存路径： linuxDoc/drivers/i2c/

定位： I2C 从机模式后端驱动，在软件中模拟 I2C EEPROM（24Cxx 系列） 行为：外部 I2C 主机通过总线读写“EEPROM”，Linux 侧通过 sysfs 二进制文件 读写同一块内存，实现 双端口存储（总线 + 用户空间）。

与 RK3588 的关系：

项目	RK3588 典型情况
`CONFIG_I2C_SLAVE` / `I2C_SLAVE_EEPROM`	`rockchip_linux_defconfig` 通常未启用
`i2c-rk3x.c`	无 `reg_slave`，即使编译也无法 `i2c_slave_register()`
产品用途	SoC 作 I2C Master；本驱动用于开发/测试/特殊从机场景，非 RK3588 量产主路径

2. 功能总览

功能	实现位置	说明
EEPROM 协议模拟	`i2c_slave_eeprom_slave_cb()`	响应 I2C 从机事件，维护地址指针与数据区
用户空间访问	sysfs `slave-eeprom`	`bin_attribute` 读写模拟存储
启动预载	`firmware-name` 属性	从固件文件填充 buffer
多种容量/型号	`i2c_slave_eeprom_id[]`	24c02 / 24c32 / 24c64 / 24c512 及 ro 变体
从机注册	`i2c_slave_register()`	依赖 `i2c-core-slave.c` + 主机 `reg_slave`

3. 架构与数据流

外部 I2C Master (MCU/另一 SoC)          Linux (本驱动)
       │                                      │
       │ START + 从机地址 + 写/读              │
       ▼                                      │
┌──────────────┐    i2c_slave_event()    ┌────▼─────────────┐
│ 物理 I2C 总线 │ ──────────────────────►│ slave_cb         │
└──────────────┘    (主机驱动调用)       │ 更新 buffer[]    │
       ▲                                 └────┬─────────────┘
       │                                      │ 同一 buffer
       │                                      ▼
       │                              sysfs slave-eeprom
       │                              (应用/脚本读写)

内核文档：Documentation/i2c/slave-eeprom-backend.rst、slave-interface.rst。

要点： 本文件 不操作硬件寄存器；仅实现 EEPROM 协议状态机 与 RAM 缓冲区；硬件从机能力由 I2C 控制器驱动 + i2c-core-slave.c 提供。

4. 核心数据结构

4.1 `struct eeprom_data`

struct eeprom_data {
    struct bin_attribute bin;      /* sysfs: slave-eeprom */
    spinlock_t buffer_lock;        /* 保护 buffer 与 I2C 并发访问 */
    u16 buffer_idx;                /* 当前 EEPROM 地址指针 */
    u16 address_mask;              /* size - 1，地址回绕 */
    u8 num_address_bytes;          /* 1 或 2（24c02 vs 24c32+） */
    u8 idx_write_cnt;              /* 写事务中已收地址字节数 */
    bool read_only;                /* 只读型号 */
    u8 buffer[];                   /* 柔性数组，模拟 EEPROM 内容 */
};

4.2 驱动私有数据编码（`id->driver_data`）

#define I2C_SLAVE_BYTELEN      GENMASK(15, 0)   /* 容量 - 1 编码在低位 */
#define I2C_SLAVE_FLAG_ADDR16  BIT(16)          /* 16 位地址 */
#define I2C_SLAVE_FLAG_RO      BIT(17)          /* 只读 */
#define I2C_SLAVE_DEVICE_MAGIC(_len, _flags) ((_flags) | ((_len) - 1))

probe 中：

size = FIELD_GET(I2C_SLAVE_BYTELEN, id->driver_data) + 1；
num_address_bytes = 2 若 ADDR16，否则 1；
address_mask = size - 1。

5. 支持的模拟型号

`i2c_device_id.name`	容量（字节）	地址宽度	只读
`slave-24c02`	256 (2048/8)	8 位	否
`slave-24c02ro`	256	8 位	是
`slave-24c32`	4096	16 位	否
`slave-24c32ro`	4096	16 位	是
`slave-24c64`	8192	16 位	否
`slave-24c64ro`	8192	16 位	是
`slave-24c512`	65536	16 位	否
`slave-24c512ro`	65536	16 位	是

限制（文件头注释）： 多数从机 IP 仅支持 一个从地址，故 不支持 需要多个 I2C 地址的大容量 EEPROM 型号拆分。

6. `i2c_slave_eeprom_slave_cb()` — 协议状态机

由主机控制器驱动在总线活动时调用 i2c_slave_event()，最终进入本回调。

6.1 写事务（外部 Master 写 EEPROM）

事件	行为
`I2C_SLAVE_WRITE_REQUESTED`	`idx_write_cnt = 0`，准备接收地址
`I2C_SLAVE_WRITE_RECEIVED`	若 `idx_write_cnt < num_address_bytes`：将字节拼入 `buffer_idx`（先低后高移位）；否则在非只读时写入 `buffer[buffer_idx++ & mask]`
`I2C_SLAVE_STOP`	`idx_write_cnt = 0`

地址字节顺序： 第一个地址字节在 idx_write_cnt==0 时清零 buffer_idx，随后 buffer_idx = *val | (buffer_idx << 8)，与常见 24Cxx 大端地址 行为一致。

FIXME（源码注释）： 16 位地址只收到 8 位时，当前仍将 8 位当作有效地址（与 ST M24C64 行为有关，其它芯片待验证）。

6.2 读事务（外部 Master 读 EEPROM）

事件	行为
`I2C_SLAVE_READ_REQUESTED`	从 `buffer[buffer_idx & mask]` 取字节到 `*val`，不递增 `buffer_idx`（因该字节可能被 NACK）
`I2C_SLAVE_READ_PROCESSED`	上一字节已发出，`buffer_idx++`，再取下一字节到 `*val`
`I2C_SLAVE_WRITE_REQUESTED` / `STOP`	重置 `idx_write_cnt`

遵循 Documentation/i2c/slave-interface.rst 对 READ_REQUESTED / READ_PROCESSED 的语义。

6.3 并发

buffer 访问使用 spin_lock(&buffer_lock)（I2C 回调可能在中断上下文）；sysfs 读写使用 spin_lock_irqsave。

7. Sysfs 接口：`slave-eeprom`

路径：

1	/sys/bus/i2c/devices/<client>/slave-eeprom

属性	说明
文件名	`slave-eeprom`
权限	`S_IRUSR \| S_IWUSR`（0600，属主可读写）
大小	`bin.size = EEPROM 容量`
`read`	`i2c_slave_eeprom_bin_read` — `memcpy` 出 `buffer[off..]`
`write`	`i2c_slave_eeprom_bin_write` — 写入 `buffer`（只读型号仍可通过 sysfs 写，I2C 侧写被忽略）

注意： 文档说明 Linux 不支持 对 bin sysfs 的 poll；外部 Master 修改内容后，用户空间 不会自动得到通知。

8. Probe / Remove 流程

8.1 `i2c_slave_eeprom_probe()`

1. devm_kzalloc(sizeof(eeprom_data) + size)
2. 根据 id_table 设置 num_address_bytes / address_mask / read_only
3. i2c_slave_init_eeprom_data()
      - 若有 DT/ACPI 属性 firmware-name → request_firmware_into_buf()
      - 否则 memset(buffer, 0xff, size)   // 空 EEPROM 典型为全 1
4. sysfs_create_bin_file(slave-eeprom)
5. i2c_slave_register(client, i2c_slave_eeprom_slave_cb)
      - 失败则删除 sysfs

8.2 `i2c_slave_eeprom_remove()`

1 2	i2c_slave_unregister(client) sysfs_remove_bin_file()

8.3 模块注册

1	module_i2c_driver(i2c_slave_eeprom_driver);

标准 i2c_driver，通过 id_table 字符串 匹配（无 of_match_table），通常由 sysfs new_device 实例化，而非 DT compatible。

9. 实例化方式（用户空间）

9.1 通过 adapter sysfs `new_device`

地址需加 0x1000 偏移（与 I2C_OWN_SLAVE_ADDRESS / 从机实例化约定一致，见 slave-interface.rst）：

# 24c02，7 位地址 0x64，挂在 i2c-1
echo slave-24c02 0x1064 > /sys/bus/i2c/devices/i2c-1/new_device

# 24c512 只读，地址 0x42
echo slave-24c512ro 0x1042 > /sys/bus/i2c/devices/i2c-1/new_device

9.2 启动预载内容（DT/ACPI）

设备属性 firmware-name 指向固件文件，probe 时 request_firmware_into_buf() 载入 buffer。

示例（概念性 DT，实际需配合支持从机的主机与 new_device 或专用绑定）：

eeprom_slave: slave-eeprom@64 {
    /* 通常仍通过 new_device 按 id 名实例化 */
    firmware-name = "eeprom_init.bin";
};

10. 与 `i2c-core-slave.c` 的关系

步骤	模块
`i2c_slave_register()`	`i2c-core-slave.c` → `adap->algo->reg_slave(client)`
总线事件	主机驱动 ISR → `i2c_slave_event()` → `i2c_slave_eeprom_slave_cb`
`i2c_slave_unregister()`	remove 时对称注销

若 reg_slave 不存在（rk3x），i2c_slave_register() 返回 -EOPNOTSUPP，本驱动 probe 失败。

详见：rk3588-kernel-6.1-i2c-core-slave.c功能详细分析_zh.md。

11. RK3588 平台说明

11.1 默认内核

CONFIG_I2C_SLAVE、CONFIG_I2C_SLAVE_EEPROM 在 rockchip_linux_defconfig 中 通常未配置 → 驱动 默认不编译。
i2c-rk3x 仅 Master 模式，无法实现 本驱动所需的从机硬件路径。

11.2 若要在 RK3588 上实验

需同时满足：

确认 I2C IP 是否支持 Slave（查阅 TRM）；
在 i2c-rk3x.c（或另一控制器）实现 reg_slave / unreg_slave 及 i2c_slave_event 调用链；
CONFIG_I2C_SLAVE=y、CONFIG_I2C_SLAVE_EEPROM=m；
通过 new_device 在目标总线上创建 slave-24c02 等；
外部设备或另一主控作为 I2C Master 访问。

量产 RK3588 产品 一般 不使用 本驱动；常见为 SoC Master 访问真实 EEPROM/PMIC/传感器。

11.3 与真实 EEPROM 驱动对比

维度	`i2c-slave-eeprom`（本驱动）	普通 `at24`/`eeprom` 等
SoC 角色	I2C Slave（被访问）	I2C Master（访问外设）
存储	内核 RAM 模拟	物理 EEPROM 芯片
典型用途	测试、协处理器仿真	板级配置/数据存储

12. 调试与验证

# 确认模块
lsmod | grep i2c_slave
zcat /proc/config.gz | grep I2C_SLAVE   # 若可用

# 创建模拟 EEPROM 后
ls /sys/bus/i2c/devices/*/
hexdump -C /sys/bus/i2c/devices/1-0064/slave-eeprom | head

# 删除实例
echo 0x1064 > /sys/bus/i2c/devices/i2c-1/delete_device

配合外部 Master 或另一开发板用 i2cget/i2cset 访问同一从地址，对比 sysfs 内容是否一致。

13. 源码结构速查（约 218 行）

L29-38   struct eeprom_data
L45-91   i2c_slave_eeprom_slave_cb()
L93-121  sysfs bin read/write
L123-141 i2c_slave_init_eeprom_data()
L143-182 probe
L184-190 remove
L192-213 id_table + i2c_driver + module_i2c_driver

14. 结论

i2c-slave-eeprom.c 是 I2C 从机子系统的一个后端示例/实用模块：

模拟 24C02～24C512 EEPROM 的地址与读写时序；
通过 i2c_slave_register 挂接到支持从机模式的 I2C 控制器；
通过 slave-eeprom sysfs 向用户空间暴露同一块存储；
支持 只读型号 与 firmware-name 预载；
依赖 CONFIG_I2C_SLAVE 与主机 reg_slave，与 RK3588 默认 rk3x Master-only 栈正交。

用于理解 Linux 作 I2C 从设备 时的软件模型；RK3588 常规 bring-up 可跳过，仅在从机/双主测试场景需要关注。

15. 推荐阅读顺序

i2c-slave-eeprom.c — slave_cb、probe
Documentation/i2c/slave-interface.rst — 从机事件语义
Documentation/i2c/slave-eeprom-backend.rst — 用户操作说明
i2c-core-slave.c — i2c_slave_register
i2c-slave-testunit.c — 另一从机后端（测试用）

16. 相关文档

文档版本：基于 rk3588/kernel-6.1 源码树 drivers/i2c/i2c-slave-eeprom.c 分析。

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RK3588 kernel-6.1/drivers/i2c/i2c-slave-eeprom.c 功能详细分析

RK3588 `kernel-6.1/drivers/i2c/i2c-slave-eeprom.c` 功能详细分析

1. 文档范围与说明

2. 功能总览

3. 架构与数据流

4. 核心数据结构

4.1 `struct eeprom_data`

4.2 驱动私有数据编码（`id->driver_data`）

5. 支持的模拟型号

6. `i2c_slave_eeprom_slave_cb()` — 协议状态机

6.1 写事务（外部 Master 写 EEPROM）

6.2 读事务（外部 Master 读 EEPROM）

6.3 并发

7. Sysfs 接口：`slave-eeprom`

8. Probe / Remove 流程

8.1 `i2c_slave_eeprom_probe()`

8.2 `i2c_slave_eeprom_remove()`

8.3 模块注册

9. 实例化方式（用户空间）

9.1 通过 adapter sysfs `new_device`

9.2 启动预载内容（DT/ACPI）

10. 与 `i2c-core-slave.c` 的关系

11. RK3588 平台说明

11.1 默认内核

11.2 若要在 RK3588 上实验

11.3 与真实 EEPROM 驱动对比

12. 调试与验证

13. 源码结构速查（约 218 行）

14. 结论

15. 推荐阅读顺序

16. 相关文档

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RK3588 kernel-6.1/drivers/i2c/i2c-slave-eeprom.c 功能详细分析

1. 文档范围与说明

2. 功能总览

3. 架构与数据流

4. 核心数据结构

4.1 struct eeprom_data

4.2 驱动私有数据编码（id->driver_data）

5. 支持的模拟型号

6. i2c_slave_eeprom_slave_cb() — 协议状态机

6.1 写事务（外部 Master 写 EEPROM）

6.2 读事务（外部 Master 读 EEPROM）

6.3 并发

7. Sysfs 接口：slave-eeprom

8. Probe / Remove 流程

8.1 i2c_slave_eeprom_probe()

8.2 i2c_slave_eeprom_remove()

8.3 模块注册

9. 实例化方式（用户空间）

9.1 通过 adapter sysfs new_device

9.2 启动预载内容（DT/ACPI）

10. 与 i2c-core-slave.c 的关系

11. RK3588 平台说明

11.1 默认内核

11.2 若要在 RK3588 上实验

11.3 与真实 EEPROM 驱动对比

12. 调试与验证

13. 源码结构速查（约 218 行）

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RK3588 `kernel-6.1/drivers/i2c/i2c-slave-eeprom.c` 功能详细分析

4.1 `struct eeprom_data`

4.2 驱动私有数据编码（`id->driver_data`）

6. `i2c_slave_eeprom_slave_cb()` — 协议状态机

7. Sysfs 接口：`slave-eeprom`

8.1 `i2c_slave_eeprom_probe()`

8.2 `i2c_slave_eeprom_remove()`

9.1 通过 adapter sysfs `new_device`

10. 与 `i2c-core-slave.c` 的关系