SD/MMC子系统之一——插卡检测

Posted 2022-01-27 pokerface

一、SDHCI与控制器驱动

　　SDHC：Secure Digital(SD) Host Controller，是指一套sd host控制器的设计标准，其寄存器偏移以及意义都有一定的规范，并且提供了对应的驱动程序，方便vendor进行host controller的开发。
　　厂商按照这套标准设计host controller之后，可以直接使用sdhci driver来实现host controller的使用，（qcom和samsung都使用了这套标准）。而vendor只需要实现平台相关的部分、如clock、pinctrl、power等等的部分即可。
　　关于这个标准，可以参考《SDHC_Ver3.00_Final_110225》。
　　注意，强调一下，这是一种mmc host controller的设计标准，其本质上还是属于mmc host。并且，其兼容mmc type card，而不是说只能使用于sd type card。

　　SDHCI：Secure Digital(SD) Host Controller Interface，是针对SDHC标准的驱动接口。

　　其常见接口如：

　　　　sdhci_pltfm_init：平台设备SDHCI初始化，主要是分配、设置sdhci_host，最终关联到platform_device的device

　　　　sdhci_alloc_host：分配sdhci_host

　　　　　　mmc_alloc_host：分配、设置mmc_host（卡检测的扫描工作队列）

　　　　sdhci_add_host：设置sdhci_host，关联到mmc_host，并注册mmc_host

　　　　　　sdhci_setup_host：设置sdhci_host　　

二、卡检测的初始化：

　　自定义SDHC驱动初始化调用platform_driver_register平台注册用户platform_driver。

　　其中自定义SDHC驱动的probe会分配sdhci_host、sdhci_pltfm_host内存，并对sdhci_host进行设置

　　然后进行关联mmc_host、sdhci_host、sdhci_pltfm_host。

　　然后调用SDHCI接口sdhci_add_host，将得到的sdhci_host注册到sdhci core中。

　　SDHCI接口sdhci_add_host会设置sdhci_host，并调用下级__sdhci_add_host。

　　SDHCI接口__sdhci_add_host：

　　　　设置请求处理完成时调用的任务队列处理函数sdhci_tasklet_finish

　　　　设置当前请求命令的响应定时处理函数sdhci_timeout_timer

　　　　设置当前数据交互的响应定时sdhci_timeout_data_timer

　　　　设置等待队列的缓冲区读准备中断

　　　　设置sdhci_host

　　　　设置外部中断

　　　　注册LE灯

　　　　调用mmc_add_host

　　　　使能卡检测sdhci_enable_card_detection

　　其中mmc_add_host会添加设备类，调用mmc_start_host开启主机，并注册电源管理通知。

　　其中mmc_claim_host声明独占主机，设置电源，使用host->slot.handler_priv->cd_gpio注册线程化中断，执行一次卡检测_mmc_detect_change。

二、卡检测的执行：

　　因为在启动主机时会执行卡检测，但是这里也不一定会检测成功，因为有可能没插卡。

　　除了SDHC驱动以外，还会编写一份控制器驱动，比如海思的himci。

　　自定义控制器驱动初始化调用platform_driver_register平台注册用户platform_driver。

　　其中自定义SDHC驱动的probe会分配、设置自定义主机属性，其中卡检测函数有三种使用情况：

　　1）自定义主机属性的mmc_host_ops的get_cd函数

　　2）自定义主机属性的card_status函数

　　3）自定义主机属性的定时器

　　其中通常插卡检测是由定时器的处理函数检测到的，定时器处理函数的流程为：

　　1）通过卡检测寄存器或者IO，连续检查5次SD卡状态，相同则继续，否则重复100次。（次数均为自定义）

　　2）如果5次相同则判断其值是否为插入，如果是插入则软复位，初始化自定义主机属性，调用MMC子系统API的mmc_detect_change。

　　mmc_detect_change调用_mmc_detect_change，两者的区别为电源管理是否唤醒事件，默认为有

　　_mmc_detect_change会判断如果设备被配置为唤醒，我们将防止新的休眠5秒，以便为用户提供使用事件的空间。

　　然后设置mmc_host->detect_change为1，检测更改

　　然后调用mmc_schedule_delayed_work调度工作队列

　　mmc_schedule_delayed_work会调用queue_delayed_work执行system_freezable_wq的工作队列，其中使用system_freezable_wq的原因有2个：

　　1）它允许同时执行多个工作(不是相同的工作项)。

　　2）当用户空间在系统PM期间冻结时，队列将冻结。

　　而此处的工作任务为mmc_alloc_host中设置的INIT_DELAYED_WORK(&host->detect, mmc_rescan);

　　所以，这里跳转到mmc_rescan

　　mmc_rescan：

　　　　根据mmc_host->rescan_disable判断是否允许扫描，如果为真则不允许直接退出。

　　　　根据mmc_host->cap判断是否为不可移动的已注册卡只扫描一次还是可以继续扫描。

　　　　设置mmc_host->rescan_entered=1，表示进入扫描

　　　　调用mmc_bus_get递增总线操作计数

　　　　调用mmc_rescan_try_freq，以四种频率进行初始化SDIO SD EMMC

　　mmc_rescan_try_freq：

　　　　设置mmc_host->f_init，根据mmc_recan函数传进来的频率参数，一般mmc/sd/sdio的初始化时钟采用的是400kHZ.

　　　　调用mmc_power_up，进行上电。在mmc_add_host时，会调用mmc_start_host，而那里首先是将host掉电的，所以这里上电。

　　　　调用mmc_hw_reset_for_init，有些emmc (VCCQ总是开着的)可能在通电后无法复位，所以如果可能的话，可以进行硬件复位。

　　　　根据不同卡做不同的操作：

　　　　1）纯SD卡，则目标卡不会应答，一般主机host的寄存器会报错，但是这个无关紧要，可以不理它。

　　　　2）纯SDIO卡，那么这里就是复位SDIO卡，通过发送命令CMD52来实现的。

　　　　3）SD卡和SDIO卡的组合卡，则需要先发送CMD52来复位SDIO卡，再复位SD卡，因为CMD52要先于CMD0发送。

　　　　调用mmc_go_idle，发送CMD0，复位SD卡，进入IDLE模式

　　　　调用mmc_send_if_cond，如果是SD卡，则发送CMD8 获取支持的电压值

　　　　根据不同卡做不同的卡检测操作：

　　　　1）SDIO卡，调用mmc_attach_sdio

　　　　2）SD卡，调用mmc_attach_sd

　　　　3）MMC卡，调用mmc_attach_mmc

　　　　4）都不是，则调用mmc_power_off进行下电

　　此处以SD卡为例，所以只看mmc_attach_sd