嵌入式Linux之我行——S3C2440上MMC/SD卡驱动实例开发讲解(二)

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嵌入式Linux之我行——S3C2440上MMC/SD卡驱动实例开发讲解(二)

2019-07-12 15:40发布生成海报

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嵌入式Linux之我行，主要讲述和总结了本人在学习嵌入式linux中的每个步骤。一为总结经验，二希望能给想入门嵌入式Linux的朋友提供方便。如有错误之处，谢请指正。

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一、开发环境

主机：VMWare--Fedora 9
开发板：Mini2440--64MB Nand, Kernel:2.6.30.4
编译器：arm-linux-gcc-4.3.2

上接：S3C2440上MMC/SD卡驱动实例开发讲解(一) 6. s3cmci_ops SDI主机控制器操作接口函数功能分析：

static struct mmc_host_ops s3cmci_ops = 

{

    .request = s3cmci_request,//实现host的请求处理(即：命令和数据的发送和接收)

    .set_ios = s3cmci_set_ios,//通过核心层传递过来的ios，配置host寄存器(使能时钟、总线带宽等)

    .get_ro  = s3cmci_get_ro,//通过读取GPIO端口来判断卡是否写有保护

    .get_cd  = s3cmci_card_present,//通过读取GPIO端口来判断卡是否存在

};

mmc_host_ops结构体定义了对host主机进行操作的各种方法，其定义在Core核心层的host.h中，也就是Core核心层对Host主机层提供的接口函数。这里各种方法的函数原型如下：

void  (*request)(struct mmc_host *host, struct mmc_request *req);

void  (*set_ios)(struct mmc_host *host, struct mmc_ios *ios);

int   (*get_ro)(struct mmc_host *host);

int   (*get_cd)(struct mmc_host *host);

从各函数原型上看，他们都将mmc_host结构体作为参数，所以我在刚开始的时候就说过mmc_host结构体是MMC/SD卡驱动中比较重要的数据结构。可以这样说，他是Core层与Host层进行数据交换的载体。那么，这些接口函数何时会被调用呢？答案可以在Core层的core.c和sd.c中找到，我们可以看到如下部分代码：

static void mmc_start_request(struct mmc_host *host, struct mmc_request *mrq)

{

    ......

    host->ops->request(host, mrq);//导致s3cmci_request被调用

}



static inline void mmc_set_ios(struct mmc_host *host)

{

    ......

    host->ops->set_ios(host, ios);//导致s3cmci_set_ios被调用

}



void mmc_rescan(struct work_struct *work)

{

    ......//导致s3cmci_card_present被调用

    if (host->ops->get_cd && host->ops->get_cd(host) == 0)

            goto out;

    ......

}



static int mmc_sd_init_card(struct mmc_host *host, u32
 ocr,

    struct mmc_card *oldcard)

{

    ......

    /* Check if read-only switch is active.*/

    if (!oldcard) 

    {   //导致s3cmci_get_ro被调用

        if (!host->ops->get_ro || host->ops->get_ro(host) < 0) 

        {

            printk(KERN_WARNING "%s: host does not "

                "support reading read-only "

                "switch. assuming write-enable.
",

                mmc_hostname(host));

        } 

        else 

        {

            if (host->ops->get_ro(host) > 0)

                mmc_card_set_readonly(card);

        }

    }

    ......

}

好了，我们开始分析每个接口函数的具体实现吧，从简单的开始吧。判断卡是否存在，如下代码：

static int s3cmci_card_present(struct mmc_host *mmc)

{

    //从mmc_host的对象中获取出s3cmci_host结构体的数据，在s3cmci_probe函数中进行关联的

    struct s3cmci_host *host = mmc_priv(mmc);

    struct s3c24xx_mci_pdata *pdata = host->pdata;

    int ret;



    //判断有无设置卡检测引脚端口，引脚在s3cmci_probe函数中已设置

    if (pdata->gpio_detect == 0)

        return -ENOSYS;



    //从设置的卡检测引脚中读出当前的电平值，来判断卡是插入存在的还是被拔出不存在的

    ret = s3c2410_gpio_getpin(pdata->gpio_detect) ? 0 : 1;

    return ret ^ pdata->detect_invert;

}

获取卡是否写有保护，其实实现跟卡检查类似，代码如下：

static int s3cmci_get_ro(struct mmc_host *mmc)

{

    //从mmc_host的对象中获取出s3cmci_host结构体的数据，在s3cmci_probe函数中进行关联的

    struct s3cmci_host *host = mmc_priv(mmc);

    struct s3c24xx_mci_pdata *pdata = host->pdata;

    int ret;



    //判断有无设置卡写保护引脚端口，引脚在s3cmci_probe函数中已设置

    if (pdata->gpio_wprotect == 0)

        return 0;



    //从设置的卡写保护引脚中读出当前的电平值，来判断卡是否写有保护

    ret = s3c2410_gpio_getpin(pdata->gpio_wprotect);



    if (pdata->wprotect_invert)

        ret = !ret;



    return ret;

}

配置host寄存器的时钟和总线宽度，代码如下：

static void s3cmci_set_ios(struct mmc_host *mmc, struct mmc_ios *ios)

{

    //从mmc_host的对象中获取出s3cmci_host结构体的数据，在s3cmci_probe函数中进行关联的

    struct s3cmci_host *host = mmc_priv(mmc);

    u32 mci_con;



    //读取SDI控制寄存器的值

    mci_con = readl(host->base + S3C2410_SDICON);



    //ios结构体参数从Core层传递过来，根据不同的电源状态来配置SDI各寄存器

    switch (ios->power_mode) 

    {

        case MMC_POWER_ON:

        case MMC_POWER_UP:

            //根据开发板引脚连接情况配置SDI控制器的各信号线，包括：时钟线、命令线和四条数据线

            s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE5, S3C2410_GPE5_SDCLK);

            s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE6, S3C2410_GPE6_SDCMD);

            s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE7, S3C2410_GPE7_SDDAT0);

            s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE8, S3C2410_GPE8_SDDAT1);

            s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE9, S3C2410_GPE9_SDDAT2);

            s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE10, S3C2410_GPE10_SDDAT3);

    

            if (host->pdata->set_power)

                host->pdata->set_power(ios->power_mode, ios->vdd);

    

            break;

    

        case MMC_POWER_OFF:

        default:

            //如果电源状态为关闭或者默认情况下，关闭SDI的时钟信号

            s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPE5, 0);

            s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE5, S3C2410_GPE5_OUTP);

    

            //根据数据手册的SDICON寄存器位的介绍，此处是将整个sdmmc时钟复位

            mci_con |= S3C2440_SDICON_SDRESET;

    

            if (host->pdata->set_power)

                host->pdata->set_power(ios->power_mode, ios->vdd);

    

            break;

    }



    //设置SDI波特率预定标器寄存器以确定时钟，看其定义部分

    s3cmci_set_clk(host, ios);



    //根据SDI当前的时钟频率来设置寄存器的使能时钟位

    if (ios->clock)

        mci_con |= S3C2410_SDICON_CLOCKTYPE;

    else

        mci_con &= ~S3C2410_SDICON_CLOCKTYPE;



    //将计算好的值写回SDI控制寄存器

    writel(mci_con, host->base + S3C2410_SDICON);



    //下面只是一些调试信息，可以不要

    if ((ios->power_mode == MMC_POWER_ON) || (ios->power_mode == MMC_POWER_UP)) 

    {

        dbg(host, dbg_conf, "running at %lukHz (requested: %ukHz).
",

            host->real_rate/1000, ios->clock/1000);

    } 

    else 

    {

        dbg(host, dbg_conf, "powered down.
");

    }



    //设置总线宽度

    host->bus_width = ios->bus_width;

}



//设置SDI波特率预定标器寄存器以确定时钟

static void s3cmci_set_clk(struct s3cmci_host *host, struct mmc_ios *ios)

{

    u32 mci_psc;



    //根据SDI工作时钟频率范围来确定时钟预分频器值

    for (mci_psc = 0; mci_psc < 255; mci_psc++) 

    {

        host->real_rate = host->clk_rate / (host->clk_div*(mci_psc+1));



        if (host->real_rate <= ios->clock)

            break;

    }



    //根据数据手册描述，SDI波特率预定标器寄存器只有8个位，所以最大值为255

    if (mci_psc > 255)

        mci_psc = 255;



    host->prescaler = mci_psc;//确定的预分频器值

    

    //将预分频器值写于SDI波特率预定标器寄存器中

    writel(host->prescaler, host->base + S3C2410_SDIPRE);



    if (ios->clock == 0)

        host->real_rate = 0;

}

MMC/SD请求处理，这是Host驱动中比较重要的一部分。请求处理的整个流程请参考(一)中的流程图，他很好的描述了一个请求是怎样从Host层发出，通过Core层提交到Card层被块设备处理的。下面看代码：

static void s3cmci_request(struct mmc_host *mmc, struct mmc_request *mrq)

{

    //从mmc_host的对象中获取出s3cmci_host结构体的数据，在s3cmci_probe函数中进行关联的

    struct s3cmci_host *host = mmc_priv(mmc);



    //s3cmci_host结构体定义的status主要是记录请求过程所处的阶段及状态，方便调试时使用

    host->status = "mmc request";

    //请求处理主要包括MMC/SD命令和数据处理，所以定义cmd_is_stop来区分是哪种请求

    host->cmd_is_stop = 0;

    //将Core层的mmc_request对象保存到Host层中以备使用

    host->mrq = mrq;



    //在开始发出一个请求前先要检测一下卡是否还存在，否则提交到了块设备层而没有请求处理的对象发生错误

    if (s3cmci_card_present(mmc) == 0) 

    {

        dbg(host, dbg_err, "%s: no medium present
", __func__);

        host->mrq->cmd->error = -ENOMEDIUM;

        mmc_request_done(mmc, mrq);//如果卡不存在则马上结束这次请求

    } 

    else

    {

        s3cmci_send_request(mmc);//如果卡还存在则发出请求

    }

}

//发送请求

static void s3cmci_send_request(struct mmc_host *mmc)

{

    //从mmc_host的对象中获取出s3cmci_host结构体的数据，在s3cmci_probe函数中进行关联的

    struct s3cmci_host *host = mmc_priv(mmc);

    //取出在s3cmci_request函数中保存的mmc_request对象以使用

    struct mmc_request *mrq = host->mrq;

    //在s3cmci_request函数中设置的cmd_is_stop初始值为0，表示当前是命令请求

    struct mmc_command *cmd = host->cmd_is_stop ? mrq->stop : mrq->cmd;



    //清空SDI命令状态寄存器、数据状态寄存器和FIFO状态寄存器

    writel(0xFFFFFFFF, host->base + S3C2410_SDICMDSTAT);

    writel(0xFFFFFFFF, host->base + S3C2410_SDIDSTA);

    writel(0xFFFFFFFF, host->base + S3C2410_SDIFSTA);



    //如果当前这次的请求是数据请求

    if (cmd->data) 

    {

        //进入数据请求处理设置，主要是数据控制寄存器的配置

        int res = s3cmci_setup_data(host, cmd->data);



        if (res) 

        {

            //如果在数据请求设置中出现异常，则马上结束这次请求

            dbg(host, dbg_err, "setup data error %d
", res);

            cmd->error = res;

            cmd->data->error = res;



            mmc_request_done(mmc, mrq);

            return;

        }



        //判断数据处理的方式是DAM还是FIFO，在s3cmci_probe函数中初始的是0，所以没有使用DMA的方式

        if (host->dodma)

            res = s3cmci_prepare_dma(host, cmd->data);

        else

            res = s3cmci_prepare_pio(host, cmd->data);



        if (res) 

        {

            //如果请求处理数据失败则也要马上结束这次请求

            dbg(host, dbg_err, "data prepare error %d
", res);

            cmd->error = res;

            cmd->data->error = res;



            mmc_request_done(mmc, mrq);

            return;

        }

    }



    //否则这次请求是命令请求

    s3cmci_send_command(host, cmd);



    //还记得在s3cmci_probe中SDI未准备好是屏蔽了SD中断，所以这里就使能中断

    enable_irq(host->irq);

}

//数据请求处理设置，主要是数据控制寄存器的配置

static int s3cmci_setup_data(struct s3cmci_host *host, struct mmc_data *data)

{

    u32 dcon, imsk, stoptries = 3;



    /*如果不是数据处理请求则清零SDI数据控制寄存器*/

    if (!data) 

    {

        writel(0, host->base + S3C2410_SDIDCON);

        return 0;

    }



    //根据SDI模块大小寄存器描述，如果在多模块下BlkSize必须分配字大小即：BlkSize[1:0]=00

    //所以这里与上3(即：二进制的11)来判断的是单模块

    if ((data->blksz & 3) != 0) 

    {

        //如果在单模块处理的情况下，模块数大于1了，就出现异常

        if (data->blocks > 1) 

        {

            pr_warning("%s: can't do non-word sized block transfers (blksz %d)
", __func__,data->blksz);

            return -EINVAL;

        }

    }



    //循环判断数据是否正在传输中(发送或者接收)

    while (readl(host->base + S3C2410_SDIDSTA) & (S3C2410_SDIDSTA_TXDATAON |S3C2410_SDIDSTA_RXDATAON)) 

    {

        dbg(host, dbg_err, "mci_setup_data() transfer stillin progress.
");



        //如果正在传输中则立刻停止传输

        writel(S3C2410_SDIDCON_STOP, host->base + S3C2410_SDIDCON);

        //接着立刻复位整个MMC/SD时钟

        s3cmci_reset(host);



        //这里应该是起到一个延迟的效果。因为硬件停止传输到复位MM


                         
                         
     
  
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