針對一款新的芯片，芯片廠商如何基於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，最底層是硬件層，對應芯片內部 SPI controller 和 掛在 SPI 總線上的外部設備；中間層是內核層，對應 SPI 驅動；最頂層是用戶空間的應用程序。
位於內核層的 SPI 驅動，Linux kernel 抽象出了 spi core，屏蔽掉各廠商 spi controller 的差異，對上為 spi device driver 提供統一接口，對下為各芯片廠商實現 spi controller driver 接入spi core 提供統一接口。
為了用戶空間應用程序能直接操作 spi，kernel 除了抽象出 spi core，還實現了 spidev 程序。spidev 主要有兩部分構成：虛擬的 spi 設備驅動 + 字符設備，前者利用 spi core 提供的接口操作 spi，后者提供 read/write/ioctl 接口給用戶空間。
與 spidev 同一層的 specific spi device driver，指的是各個 spi 外設在內核空間實現的驅動程序，也是利用 spi core 提供的接口操作 spi。也就是說，如果要在用戶空間驅動 spi 外設，那可以使用 spidev 提供的接口；如果是在內核空間驅動 spi 外設，那就無需用到 spidev，直接在內核空間編寫驅動即可。
作為芯片廠商，如果芯片內置了 spi controller，那么就需要實現 spi contorller driver。結合某芯片平台示例，編寫 spi controller driver 的主要步驟如下：
1、定義 platform device 和 platform driver，並注冊到 platform。
2、定義 spi_controller（又稱 spi_master） 並注冊到 spi core。下圖代碼經過精簡。如紅色箭頭所示，1是分配一個 spi_controller(spi_master) 實例，2是定義 controller 的一些屬性和函數操作，3是注冊到 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 函數和 transfer_one 函數。set_cs 是操作 spi cs 腳；transfer_one 是操作 spi controller 完成一次 spi transfer。什么是 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，可以看到有操作芯片 spi controller 的 IO_CONTROL 寄存器的 CS 位。
下圖是transfer_one的實現。紅色箭頭處，就是調用實際 spi 傳輸的函數，而且區分了DMA和非DMA兩種情況。這兩個函數的具體實現，與該芯片平台 spi controller 的設計緊密相關，相關操作邏輯和寄存器定義需要查閱芯片Spec。
作者：bigfish99
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