Linux 驱动开发：MMC/SD 驱动模型_mmc 驱动架构-优快云博客

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MMC/SD 驱动模型 + 实际应用解析

关键词：Linux 驱动、MMC、SD 卡、mmc_host、mmc_card、block 子系统、嵌入式系统

在嵌入式开发中，SD 卡和 eMMC 存储器是常见的非易失性存储设备。Linux 对这类设备提供了完整的驱动框架，本文将深入解析 Linux 下 MMC/SD 驱动模型的架构，并结合实际应用举例说明如何定制化适配与调试。

一、MMC/SD 驱动模型概览

1.1 整体架构

Linux 内核中，MMC/SD 驱动主要由以下三个部分组成：

主机控制器驱动（Host Controller Driver）
提供底层寄存器访问和传输能力。对应结构体为 struct mmc_host。
核心层（Core Layer）
提供协议解析、卡识别、命令封装等逻辑。对应核心文件为 mmc_core.c。
卡设备驱动（Card Driver）
针对具体卡类型（如 SD、eMMC、SDIO）进行处理。主要结构体为 struct mmc_card。

[ 上层 VFS ]
     |
[ block 层 ]
     |
[ mmc_blk.ko ]
     |
[ mmc core ]
     |
[ sdhci, dw_mmc, ... host 驱动 ]
     |
[ SoC 寄存器操作 ]

二、核心结构体分析

2.1 `mmc_host`

该结构体代表一个控制器（控制器可能挂多个卡槽）。注册函数为：

struct mmc_host *mmc_alloc_host(int extra, struct device *dev);

关键字段：

ops: 指向主机操作函数集，如 request(), set_ios() 等。
caps: 描述主机能力（是否支持高电压、DMA、HS400 等）。
f_min / f_max: 支持的最小/最大时钟频率。

2.2 `mmc_card`

代表一张卡（SD、eMMC、SDIO）：

type: 卡的类型（MMC_TYPE_SD, MMC_TYPE_MMC 等）
ocr: 卡支持的电压范围
cid/csd/ext_csd: 卡寄存器信息
host: 所属的 mmc_host

识别过程由 mmc_rescan() 实现，会自动执行卡初始化协议流程。

2.3 `mmc_driver`

卡设备驱动使用：

static struct mmc_driver my_driver = {
    .drv = {
        .name = "my_sd_driver",
    },
    .probe = my_mmc_probe,
    .remove = my_mmc_remove,
};

通常配合 mmc_register_driver() 注册。

三、常用主机控制器驱动

3.1 sdhci（标准主机控制器接口）

用于符合 SD Host Controller 规范的控制器，支持通用的寄存器访问方法：

驱动文件：drivers/mmc/host/sdhci.c
常见平台：高通、NXP、TI 等
平台设备名：sdhci-msm, sdhci-tegra, sdhci-pci 等

3.2 dw_mmc（DesignWare 控制器）

用于 Synopsys 的 IP，常见于 Rockchip、Samsung：

驱动文件：drivers/mmc/host/dw_mmc.c

四、实际平台适配案例：定制 eMMC 支持

4.1 设备树配置（以高通 QRB5165 平台为例）

&sdhc_1 {
    status = "okay";
    mmc-hs400-1_8v;
    bus-width = <8>;
    non-removable;
    cap-mmc-highspeed;
};

关键属性说明：

non-removable: eMMC 固连，非热插拔
bus-width: 总线宽度，eMMC 一般为 8bit
mmc-hs400-1_8v: 表示支持 HS400 模式

4.2 调试流程

# 查看设备是否挂载成功
ls /dev/mmcblk*

# 查看卡信息
cat /sys/class/mmc_host/mmc0/mmc0:0001/name
cat /sys/class/mmc_host/mmc0/mmc0:0001/ext_csd

# 查看主机控制器属性
cat /sys/class/mmc_host/mmc0/clock
cat /sys/class/mmc_host/mmc0/caps

五、自定义卡设备驱动（比如 SDIO Wi-Fi）

5.1 编写驱动

static const struct sdio_device_id my_wifi_ids[] = {
    { SDIO_DEVICE(0x02DF, 0x9123) },
    { /* sentinel */ }
};

static struct sdio_driver my_wifi_driver = {
    .name       = "my_wifi",
    .id_table   = my_wifi_ids,
    .probe      = my_wifi_probe,
    .remove     = my_wifi_remove,
};

5.2 注册驱动

module_sdio_driver(my_wifi_driver);

六、常见问题与调试建议

问题	可能原因	解决建议
`/dev/mmcblk0` 不出现	没有识别到卡	检查设备树配置与电压时序
频繁超时/CRC 错误	电源不稳，线缆质量差	检查 PMIC、电源轨
读写速度慢	时钟未配置、未启用 DMA	开启高速模式，调大 `f_max`
文件系统损坏	热插拔、突然掉电	选择合适的文件系统，如 ext4 + journaling