[mmc]Linux下MMC/SD/SDIO的识别与操作

Posted 2020-10-01 aaronGao

转自：http://blog.csdn.net/skdkjzz/article/details/38927943

我们知道host在扫描卡的过程中，其识别的顺序为SDIO  SD MMC，并且从它的注释可以看出，这个顺序是很重要的。那这篇文章，我们就看看SDIO的识别过程，它对应的函数就是mmc_attach_sdio(host) (函数位于文件drivers/mmc/core/sdio.c)， 那么同一个控制器是如何区分mmc/sd/sdio设备的，软件会不停的轮训设备，发不同的指令，然后不同的设备会做出不同的反应。

 

               这个函数大概来说做了如下的工作

               1、向卡发送CMD5命令，该命令有两个作用：第一，通过判断卡是否有反馈信息来判断是否为SDIO设备（只有SDIO设备才对CMD5命令有反馈，其他卡是没有回馈的）；第二，如果是SDIO设备，就会给host反馈电压信息，就是说告诉host，本卡所能支持的电压是多少多少。

               2、host根据SDIO卡反馈回来的电压要求，给其提供合适的电压。

               3、初始化该SDIO卡

               4、注册SDIO的各个功能模块

               5、注册SDIO卡

      对于以上功能的具体解释，下面将结合程序娓娓道来

              1、CMD5命令的发送

              

              第789行的函数就是发送的CMD5命令，如果卡对该命令有回馈的话，err就是0，否则，err为非0，直接退出了；并且需要重点说明的一点就是，该函数的最后一个参数ocr,它是存储反馈命令的，SDIO设备对CMD5的反馈命令为R4，下面来仔细分析一下这个R4，因为后面要用到这个R4命令。从SDIO spec文档里面，我们能得到R4命令的格式

            

            从上图可以看出，该命令有48位，但我们的ocr变量是32位的，那怎么存储呢？系统就去掉原命令的开头8位以及结尾的8位，只保留中间的32为，也就是截短后的命令格式是如下：

            

        

           具体各位的描述如下：

             C --   我还不知道

            Number 0f IO functions   -- 每个SDIO设备都有功能块，这三位就记录了该设备有多少个功能块，最多7个

           Memory Present – 指明该设备是纯粹只有功能块的设备，还是同时包含了存储空间，如果为0就是前者，如果是1就是后者

          Stuff Bits  -- 没有实际用途一般为0

          I/O OCR – 该设备所能支持的电压范围（具体描述见sdio spec）

 

         2、配置电压

         

          ocr就是我们上面讲的反馈命令R4（截短之后的32位），那么ocr&0x7f的意义是什么呢？从R4的格式就可以看出来，其低24位就代表了所能支持的电压范围，我们再来详细的看一下这24位的OCR格式

                

          现在应该可以知道ocr&0x7f的意义了吧，就是摈弃那些保留的电压范围。

         重点关注mmc_select_voltage

                  

            第1080行的相与 过程就是判断host实际所支持的电压与card所需要的电压是否匹配，如果匹配，那么ocr的值就非0，否则就为0

            简单介绍下第1082行的ffs函数，它的作用就是返回参数中第一个为1的bit的位置（ffs(0)=0,ffs(1)=1,ffs(8)=4）,那么该函数用在这里的作用就是取出card需要的实际电压是多少；

          第1090行的mmc_set_ios函数里面通过调用sdhci_set_power将host->iOS.vdd所代表的电压写入寄存器PWRCONn中 完成那个对电压的重新配置（想要了解更详细的过程，请跟踪源代码）

 

           3、初始化SDIO卡

               

             第821行就是初始化SDIO卡的函数  这个函数很长，也很重要，这里笔者就不列出其程序代码了，只是列出其中最重要的几条：

                 1、通过函数mmc_alloc_card分配一个mmc_card的变量card

                 2、通过读取R4命令中的bit27（也就是Memory Present）来判断此卡是纯IO卡 ，还是同时包含存储功能。笔者使用的WIFI模块为纯IO功能，所以card->type = MMC_TYPE_SDIO(这个很重要，以后会用到) （接下来重点分析MMC_TYPE_SDIO的情况）

                3、通过发送CMD3命令获取设备的从地址（relative addr）,并且存放在变量card->rca中。笔者使用的WIFI模块的card->rca = 1

                4、通过发送CMD7，选中相应从地址的卡

                5、通过调用函数mmc_set_clock设置卡工作的时钟频率

                6、通过发送CMD52命令，设置4位数据传输模式

 

           4、注册SDIO功能模块

             

          847行的变量funcs存储该SDIO卡所包含的IO功能块的个数，851行到857行就是逐一初始化各个IO功能块，下面来重点看一下该函数的内容:

              

            第71行就是分配sdio_func结构体变量，该结构体存储了功能块的参数。

            第75行就是给功能块编号，编号是从1到7（因为一个SDIO设备最多只有7个功能块），存储在变量func->num中

            第78行就是读取SDIO卡中的FBR寄存器中关于该卡的功能类型的数据，存储在func->class变量中（具体关于FBR寄存器内容，可以参考SDIO spec文档）

            第82行就是读取SDIO卡中的CIS寄存器的内容

 

           

         上面的程序就是将功能模块逐个的注册进设备模型，这里想重点说明一下注册的名称（name），它是由三部分组成的，每部分之间用冒号隔开，（即 host的名称：rca：功能块编号） 。具体到笔者使用的WIFI模块，因为其host名称是mmc2  ,rca = 1,并且有两个功能模块(功能模块编号分别是1和2)，所以在/sys/bus/sdio/devices目录下能见到如下两个设备名

                    mmc2:0001:1

                    mmc2:0001:2

 

      5、注册SDIO卡

       

    上面的mmc_add_card函数就是注册card了（这个card是在第3部分，初始化SDIO卡 里面分配和定义的）

     

        

       第259行就是给card命名，格式为host名字：从地址,对于笔者的WIFI模块 就是mmc2:0001

      第261到273行就是根据card->type来分辨出card的类型，给赋予相应的字符串，笔者的WIFI模块就是"SDIO"

      第275行就是打印信息，具体不解释 笔者的打印信息为  mmc2:new high speed SDIO card at address 0001(通常可以通过查看内核启动信息中是否有该语句来判断card是否被正确识别)

       第283行 就是将card注册进Linux设备模型  注册结果就是可以在/sys/bus/mmc/devices目录下见到card 的名字，笔者的就是mmc2:0001