mmc整体架构

最新推荐文章于 2024-07-31 08:30:20 发布

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Mmc Controller Driver 。
看了这篇文章文章对sd卡的驱动有了一个整体的了解。

linux-2.6.2x的mmc驱动与linux-2.6.1x的mmc驱动的区别
在linux-2.6.2x中，mmc驱动用到的block_device_operations结构已重新定义，请看：
linux-2.6.1x:

struct block_device_operations {
    int (*open) (struct inode *, struct file *);
    int (*release) (struct inode *, struct file *);
    int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned, unsigned long);
    int (*media_changed) (struct gendisk *);
    int (*revalidate_disk) (struct gendisk *);
    struct module *owner;
};

linux-2.6.2x

struct block_device_operations {
    int (*open) (struct inode *, struct file *);
    int (*release) (struct inode *, struct file *);
    int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned, unsigned long);
    long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned, unsigned long);
    long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned, unsigned long);
    int (*direct_access) (struct block_device *, sector_t, unsigned long *);
    int (*media_changed) (struct gendisk *);
    int (*revalidate_disk) (struct gendisk *);
    int (*getgeo)(struct block_device *, struct hd_geometry *);
    struct module *owner;
};

注意到新版本的block驱动接口结构增加了gntgeo成员，使调用者可以直接调用此函数获得设备的几何结构。

工作流程：
mmc驱动主要文件包括
drivers/mmc/card/block.c
drivers/mmc/card/queue.c
drivers/mmc/core/core.c
drivers/mmc/core/host.c
drivers/mmc/core/
内核启动时，首先执行core/core.c的mmc_init，注册mmc、sd总线，以及一个host class设备。接着执行card/block.c中，申请一个块设备。

数据结构：
mmc总线操作相关函数，由于mmc卡支持多种总数据线，如SPI、SDIO、8LineMMC，而不同的总线的操作控制方式不尽相同，所以通过此结构与相应的总线回调函数相关联。

//总线操作结构
struct mmc_bus_ops {
    void (*remove)(struct mmc_host *);
    void (*detect)(struct mmc_host *);
    int (*sysfs_add)(struct mmc_host *, struct mmc_card *card);
    void (*sysfs_remove)(struct mmc_host *, struct mmc_card *card);
    void (*suspend)(struct mmc_host *);
    void (*resume)(struct mmc_host *);
};
//  mmc卡的总线操作 core/mmc.c
static const struct mmc_bus_ops mmc_ops = {
    .remove = mmc_remove,
    .detect = mmc_detect,
    .sysfs_add = mmc_sysfs_add,
    .sysfs_remove = mmc_sysfs_remove,
    .suspend = mmc_suspend,
    .resume = mmc_resume,
};
// sd卡的总线操作 core/sd.c
static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops = {
    .remove = mmc_sd_remove,
    .detect = mmc_sd_detect,
    .sysfs_add = mmc_sd_sysfs_add,
    .sysfs_remove = mmc_sd_sysfs_remove,
    .suspend = mmc_sd_suspend,
    .resume = mmc_sd_resume,
};
// sdio的总线操作 core/sdio.c
static const struct mmc_bus_ops mmc_sdio_ops = {
    .remove = mmc_sdio_remove,
    .detect = mmc_sdio_detect,
};

关于总线操作的函数：
.detect，驱动程序经常需要调用此函数去检测mmc卡的状态，具体实现是发送CMD13命令，并读回响应，如果响应错误，则依次调用.remove、detach_bus来移除卡及释放总线。

总体架构：
kernel启动时，先后执行mmc_init()及mmc_blk_init()，以对mmc设备及mmc块模块进行初始化。
然后在挂载mmc设备驱动时，执行驱动程序中的xx_mmc_probe()，检测host设备中挂载的sd设备。此时probe函数会创建一个host设备，然后开启一个延时任务mmc_rescan()。
驱动挂载成功后，mmc_rescan()函数被执行，然后对卡进行初始化（步骤后面详细讲述）。
假如扫描到总线上挂有有效的设备，就调用相对应的函数把设备装到系统中，mmc_attach_sdio()、mmc_attach_sd()、mmc_attach_mmc()这三个函数分别是装载sdio设备，sd卡和mmc卡的。
在sd卡中，驱动循环发送ACMD41、CMD55给卡，读取OCR寄存器，成功后，依次发送CMD2(读CID)、CMD3(得到RCA)、 CMD9(读CSD)、CMD7(选择卡)。后面还有几个命令分别是ACMD41&CMD51，使用CMD6切换一些功能，如切换到高速模式。
经过上述步骤，已经确定当前插入的卡是一张有效、可识别的存储卡。然后调用mmc_add_card()把存储卡加到系统中。正式与系统驱动连接在一起。
卡设备加到系统中后，通知mmc块设备驱动。块设备驱动此时调用probe函数，即mmc_blk_probe()函数，mmc_blk_probe() 首先分配一个新的mmc_blk_data结构变量，然后调用mmc_init_queue，初始化blk队列。然后建立一个线程 mmc_queue_thread()。

mmc_rescan：mmc_rescan()函数是在驱动装载的时候，由驱动xx_mmc_probe()调用 mmc_alloc_host()时启动的一个延时任务。 xx_mmc_probe()->mmc_alloc_host()->INIT_DELAYED_WORK(&host->detect, mmc_rescan);
当

core部分
１、取得总线
２、检查总线操作结构指针bus_ops，如果为空，则重新利用各总线对端口进行扫描，检测顺序依次为：SDIO、Normal SD、MMC。当检测到相应的卡类型后，就使用mmc_attach_bus()把相对应的总线操作与host连接起来。

void mmc_attach_bus(struct mmc_host *host, const struct mmc_bus_ops *ops)
{
    ...
    host->bus_ops = ops;
    ...
}

３、初始化卡接以下流程初始化：
a、发送CMD0使卡进入IDLE状态
b、发送CMD8，检查卡是否SD2.0。SD1.1是不支持CMD8的，因此在SD2.0 Spec中提出了先发送CMD8，如响应为无效命令，则卡为SD1.1，否则就是SD2.0（请参考SD2.0 Spec）。
c、发送CMD5读取OCR寄存器。
d、发送ACMD55、CMD41，使卡进入工作状态。MMC卡并不支持ACMD55、CMD41，如果这步通过了，则证明这张卡是SD卡。
e、如果d步骤错误，则发送CMD1判断卡是否为MMC。SD卡不支持CMD1，而MMC卡支持，这就是SD和MMC类型的判断依据。
f、如果ACMD41和CMD1都不能通过，那这张卡恐怕就是无效卡了，初始化失败。