# RegMap 机制

## 1.概要

regmap 机制是在 Linux 3.1 加入进来的特性。主要目的是减少慢速 I/O 驱动上的重复逻辑，提供一种通用的接口来操作底层硬件上的寄存器。其实这就是内核做的一次重构。regmap 除了能做到统一的 I/O 接口，还可以在驱动和硬件 IC 之间做一层缓存，从而能减少底层 I/O 的操作次数。

为了让慢速 I/O 能够专注于自身的逻辑，内核把 SPI, I2C 等总线操作方式全部封装在 regmap 里，这样驱动若要做 I/O 操作，直接调用 regmap 的函数就可以了。

使用 regmap 机制进行总线访问的基本流程如下：

1. 配置 regmap_config 结构体；
2. 调用 regmap_init 类方法进行初始化；
3. 调用 regmap_write/regmap_read/regmap_update_bits 方法进行读写；
4. 退出时调用 regmap_exit 释放资源。

regmap 机制的主要 API 声明在 <linux/regmap.h> 文件中。

## 2.struct regmap_config

```cpp
struct regmap_config {
    const char *name;

    int reg_bits;
    int reg_stride;
    int pad_bits;
    int val_bits;

    bool (*writeable_reg)(struct device *dev, unsigned int reg);
    bool (*readable_reg)(struct device *dev, unsigned int reg);
    bool (*volatile_reg)(struct device *dev, unsigned int reg);
    bool (*precious_reg)(struct device *dev, unsigned int reg);
    regmap_lock lock;
    regmap_unlock unlock;
    void *lock_arg;

    int (*reg_read)(void *context, unsigned int reg, unsigned int *val);
    int (*reg_write)(void *context, unsigned int reg, unsigned int val);

    bool fast_io;

    unsigned int max_register;
    const struct regmap_access_table *wr_table;
    const struct regmap_access_table *rd_table;
    const struct regmap_access_table *volatile_table;
    const struct regmap_access_table *precious_table;
    const struct reg_default *reg_defaults;
    unsigned int num_reg_defaults;
    enum regcache_type cache_type;
    const void *reg_defaults_raw;
    unsigned int num_reg_defaults_raw;

    unsigned long read_flag_mask;
    unsigned long write_flag_mask;

    bool use_single_rw;
    bool can_multi_write;

    enum regmap_endian reg_format_endian;
    enum regmap_endian val_format_endian;

    const struct regmap_range_cfg *ranges;
    unsigned int num_ranges;
};
```

## 2.I2C

主要调用 devm_regmap_init_i2c() 方法来对 remap 进行初始化。

**函数原型：**

函数原型如下：

```cpp
#include <linux/regmap.h>
struct regmap *devm_regmap_init_i2c(struct i2c_client *i2c, const struct regmap_config *config);
```

**返回值：**

成功返回有效的 struct regmap 指针，失败返回 NULL。可以用 IS_ERR() 来判断结果。

## 3.SPI

SPI 设备驱动使用 regmap 方式进行设备读写时，SPI 的工作模式仍是通过设置 spi_device 来实现，例如：

```cpp
static const struct regmap_config demo_regmap = {
    .reg_bits = 8,
    .val_bits = 8,
};

static int demo_spi_probe(struct spi_device *spi)
{
    spi->bits_per_word = 8;
    spi->mode = SPI_MODE_0;
    spi->max_speed_hz = 1000000;
    devm_regmap_init_spi(spi, &demo_regmap);
    return 0;
}
```

主要调用 devm_regmap_init_spi() 方法来对 remap 进行初始化。

**函数原型：**

函数原型如下：

```cpp
#include <linux/regmap.h>
struct regmap *devm_regmap_init_spi(struct spi_device *spi, const struct regmap_config *config);
```

**返回值：**

成功返回有效的 struct regmap 指针，失败返回 NULL。可以用 IS_ERR() 来判断结果。