Linux系統(tǒng)中NFC子系統(tǒng)架構(gòu)分析

目前在Linux系統(tǒng)中，每個廠家都使用不同的方式實現(xiàn)NFC驅(qū)動，然后自己在應用層上面做適配。但是Linux也已經(jīng)推出NFC子系統(tǒng)，很多廠家也逐步在統(tǒng)一。

NFC子系統(tǒng)架構(gòu)

NFC子系統(tǒng)主要負責:

(1) NFC芯片管理

(2)?輪詢目標設備

(3) 底層數(shù)據(jù)交換

重要結(jié)構(gòu)體

nfc_dev

//表示NFC設備
struct nfc_dev {
??int?idx;???//nfc芯片編號
??u32?target_next_idx;??//下一個target的編號
  struct nfc_target *targets; //發(fā)現(xiàn)的target
  int n_targets;  //發(fā)現(xiàn)額target總數(shù)
  int targets_generation;
  struct device dev;
  bool dev_up;   //nfc設備是否開啟
??bool?fw_download_in_progress;?//是否處于下載固件中
??u8?rf_mode;??//RF模式
  bool polling; //是否輪詢中
??struct?nfc_target?*active_target;??//當前激活的target
  bool dep_link_up;  //P2P連接是否開啟
  struct nfc_genl_data genl_data;
  u32 supported_protocols;  //支持的協(xié)議


  struct list_head secure_elements;


  int tx_headroom;
  int tx_tailroom;


  struct timer_list check_pres_timer;
  struct work_struct check_pres_work;


  bool shutting_down;      //是否關(guān)閉


  struct rfkill *rfkill;  //電源控制


  struct nfc_vendor_cmd *vendor_cmds;  //廠家命令
  int n_vendor_cmds;  //廠家命令數(shù)


  struct nfc_ops *ops;  //操作函數(shù)
??struct?genl_info?*cur_cmd_info;??//當前命令信息
};

上面主要是一些NFC的設備狀態(tài)以及相關(guān)狀態(tài)標志，還有掃描到的卡信息，操作函數(shù)等。

nfc_target

//表示目標設備(標簽卡)
struct nfc_target {
??u32?idx;?????????????????//編號
??u32?supported_protocols;?//支持的協(xié)議
  u16 sens_res;
  u8 sel_res;
  u8 nfcid1_len;
  u8 nfcid1[NFC_NFCID1_MAXSIZE];
  u8 nfcid2_len;
  u8 nfcid2[NFC_NFCID2_MAXSIZE];
  u8 sensb_res_len;
  u8 sensb_res[NFC_SENSB_RES_MAXSIZE];
  u8 sensf_res_len;
  u8 sensf_res[NFC_SENSF_RES_MAXSIZE];
  u8 hci_reader_gate;
  u8 logical_idx;
  u8 is_iso15693;
  u8 iso15693_dsfid;
  u8 iso15693_uid[NFC_ISO15693_UID_MAXSIZE];
};

上面主要是標簽卡的信息，不同的協(xié)議會有不同的信息。這些信息在協(xié)議中都可以查看到。

nfc_ops

//操作函數(shù)接口
struct nfc_ops {
  int (*dev_up)(struct nfc_dev *dev);   //開啟
  int (*dev_down)(struct nfc_dev *dev); //關(guān)閉
  int (*start_poll)(struct nfc_dev *dev,
        u32 im_protocols, u32 tm_protocols); //開始輪詢
  void (*stop_poll)(struct nfc_dev *dev);    //停止輪詢
  int (*dep_link_up)(struct nfc_dev *dev, struct nfc_target *target,
?????????u8?comm_mode,?u8?*gb,?size_t?gb_len);?//建立P2P連接
  int (*dep_link_down)(struct nfc_dev *dev);   //斷開P2P連接
  int (*activate_target)(struct nfc_dev *dev, struct nfc_target *target,
             u32 protocol);  //激活target
  void (*deactivate_target)(struct nfc_dev *dev,
          struct nfc_target *target, u8 mode); //去激活target
  int (*im_transceive)(struct nfc_dev *dev, struct nfc_target *target,
           struct sk_buff *skb, data_exchange_cb_t cb,
???????????void?*cb_context);?//Initiator模式傳輸
??int?(*tm_send)(struct?nfc_dev?*dev,?struct?sk_buff?*skb); //Target模式傳輸
  int (*check_presence)(struct nfc_dev *dev, struct nfc_target *target); //檢查卡在位
  int (*fw_download)(struct nfc_dev *dev, const char *firmware_name); //下載固件


  /* 安全元素API */
  int (*discover_se)(struct nfc_dev *dev);  //查找SE
  int (*enable_se)(struct nfc_dev *dev, u32 se_idx);  //使能SE
  int (*disable_se)(struct nfc_dev *dev, u32 se_idx); //關(guān)閉SE
  int (*se_io) (struct nfc_dev *dev, u32 se_idx,
          u8 *apdu, size_t apdu_length,
??????????se_io_cb_t?cb,?void?*cb_context);??//SE I/O傳輸
};

上面主要就是使能，輪詢，傳輸?shù)?a target="_blank">接口。

API函數(shù)

//分配/釋放nfc_dev
struct nfc_dev *nfc_allocate_device(struct nfc_ops *ops,
                    u32 supported_protocols,
                    int tx_headroom,
                    int tx_tailroom);
static inline void nfc_free_device(struct nfc_dev *dev);


//注冊/注銷nfc_dev
int nfc_register_device(struct nfc_dev *dev);
void nfc_unregister_device(struct nfc_dev *dev);


//保存/獲取驅(qū)動數(shù)據(jù)
static inline void nfc_set_drvdata(struct nfc_dev *dev, void *data);
static inline void *nfc_get_drvdata(struct nfc_dev *dev);


//分配發(fā)送sk_buff
 struct sk_buff *nfc_alloc_send_skb(struct nfc_dev *dev, struct sock *sk,
                   unsigned int flags, unsigned int size,
                   unsigned int *err);                             
//分配接收sk_buff
struct sk_buff *nfc_alloc_recv_skb(unsigned int size, gfp_t gfp);

接口比較簡單，和其他驅(qū)動類似，都是分配設備，然后注冊即可。

總結(jié)

NFC子系統(tǒng)其實不復雜，最主要的還是協(xié)議本身，nfc_ops中的接口就是對相關(guān)協(xié)議的實現(xiàn)。所以寫好NFC驅(qū)動的關(guān)鍵是對協(xié)議要熟悉。

編輯：黃飛

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