SPI总线上有两类设备：一类是主控端，通常作为SOC系统的一个子模块出现，比如很多嵌入式MPU中都常常包含SPI模块。一类是受控端，例如一些SPI接口的Flash、传感器等等。主控端是SPI总线的控制者，通过使用SPI协议主动发起SPI总线上的会话。而受控端则被动接受SPI主控端的指令，并作出响应的响应。

    Linux目前只支持SPI主控端，不能支持SPI受控端设备。

    Linux中的SPI是依靠SPI子系统实现的。这个子系统向下直接和SPI主控设备硬件交互，读取SPI总线上的数据。向上则和FS子系统、MTD子系统、字符设备子系统等等交互，给用户空间提供访问接口。

    在SPI子系统中，包含两类设备驱动。一类称之为Controllerdriver，用于驱动SPI主控设备，以和SPI总线交互，读写通信数据。另一类称之为Protocoldriver，用于解析Controllerdriver读取的数据，形成有意义的协议数据。举例来说，将AT25芯片通过SPI总线和LPC3250的SPI控制器联接在一起，构成一个SPI总线通信系统。Protocoldriver的作用，就是根据用户空间或者上层子系统的请求，（比如读写Flash指定地址出的数据），找到对应的SPI指令，并生成一个SPI会话帧（指令+地址+数据）数据。Controllerdriver的作用，就是将这个会话帧的数据通过SPI控制器的硬件，发到SPI总线上去。

    由此可见，SPI子系统中有两种设备，一种是Controllerdriver驱动的，称之为spi_master。另一种是由Protocoldriver驱动的，称之为spi_device（个人觉得这种称法不太准确，这个设备只是协议解析设备，而非真正的spi设备）。

    内核之所以把SPI子系统这么划分，是因为SPI主控器功能单一，只负责和SPI总线交互，读写数据。但数据的具体含义，根据SPI总线上的设备不同，而千差万别。

    内核一方面把SPI通信系统分成上面两个部分，另一方面创建了一个spi核心系统，用于联接这两部分。

根据上面的分析我们知道，SPI通信的数据流大致是：
    1、用户请求=>Protocoldriver分析请求，生成SPI通信帧=>Controllerdriver将通信帧发送到SPI总线上；
    2、SPI设备传回数据=>Controllerdriver从SPI总线上读回=>Protocol解析通信数据并上报；

其中Protocol和Controller之间的交互中，SPI帧是一个比较关键的数据结构。Protocol通过分析上层请求生成这种帧，并且解析这种帧得到SPI设备的响应的结果。Controller通过和SPI总线交互，收发这样的帧。在Linux内核中，这个帧通过一个叫做spi_message的结构来实现。

    在有数据请求时，Protocol解析请求生成这个帧，并发送到SPI核心子系统。SPI核心子系统通过Protocol设备的信息，找到对应的Controller设备，并将这个帧发送给Controller。Controller接受到这个帧后发送到SPI总线上。返程类似。

    关于SPIController和Protocol这两种设备以及SPI核心子系统相互之间是如何工作的，请参考下一篇《Linux内核SPI子系统实现分析》。

转自：http://jianbo.de/b/archives/918