十九eMMC驱动框架分析
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了十九eMMC驱动框架分析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
一、MMC简介
eMMC在封装中集成了一个控制器，提供标准接口并管理Nand Flash，使得手机厂商就能专注于产品开发的其它部分，并缩短向市场推出产品的时间。
对于我们来说，eMMC就是在Nand Flash上添加负责ECC、管理坏块等功能的控制器。
在内核中，使用MMC子系统统一管理MMC、SD、SDIO等设备。从MMC规范发布至今，基于不同的考量（物理尺寸、数据位宽和clock频率等），进化出了MMC、SD、microSD、SDIO、eMMC等不同的规范。其本质是一样的，这也是内核将它们统称为MMC的原因。
和MTD相同，MMC驱动也有一个单独的文件夹，位于drivers/mmc目录下，目录下的三个目录card、core、host对应MMC驱动的三个层次。
1. card：区块层，用于实现卡的块设备驱动。
2. core：核心层，抽象了卡的设备驱动的函数。
3. host：主机控制器层，依赖于不同平台的控制器操作函数。
二、MMC框架分析
为了方便分析框架，我们需要分析host目录，读者可在此目录下任意选择一个单板驱动文件进行分析，我选择的是s3cmci.c文件。
文件链接：
https://pan.baidu.com/s/1ALh5Msnh91kt5K1358xfLg
提取码为：gt93
首先来看它的入口函数：
1 static int __init s3cmci_init(void) 2 3 return platform_driver_register(&s3cmci_driver); 4
我们进入platform_driver的probe函数中，看看它如何初始化。
1 static int __devinit s3cmci_probe(struct platform_device *pdev) 2 3 struct s3cmci_host *host; 4 struct mmc_host *mmc; 5 ... 6 /* 分配mmc_host */ 7 mmc = mmc_alloc_host(sizeof(struct s3cmci_host), &pdev->dev); 8 ... /* 省略阶段做的是设置s3cmci_host成员和gpio管脚 */ 9 request_irq(host->irq_cd, s3cmci_irq_cd, IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING, DRIVER_NAME, host)); 10 ... 11 /* 设置mmc_host */ 12 mmc->ops = &s3cmci_ops; 13 mmc->ocr_avail = MMC_VDD_32_33 | MMC_VDD_33_34; 14 #ifdef CONFIG_MMC_S3C_HW_SDIO_IRQ 15 mmc->caps = MMC_CAP_4_BIT_DATA | MMC_CAP_SDIO_IRQ; 16 #else 17 mmc->caps = MMC_CAP_4_BIT_DATA; 18 #endif 19 mmc->f_min = host->clk_rate / (host->clk_div * 256); 20 mmc->f_max = host->clk_rate / host->clk_div; 21 22 if (host->pdata->ocr_avail) 23 mmc->ocr_avail = host->pdata->ocr_avail; 24 25 mmc->max_blk_count = 4095; 26 mmc->max_blk_size = 4095; 27 mmc->max_req_size = 4095 * 512; 28 mmc->max_seg_size = mmc->max_req_size; 29 30 mmc->max_segs = 128; 31 ... 32 /* 添加mmc_host */ 33 ret = mmc_add_host(mmc); 34 ... 35 platform_set_drvdata(pdev, mmc); 36 ... 37 return ret; 38
其中，
1. mmc_alloc_host()函数调用关系如下：
mmc = mmc_alloc_host(sizeof(struct s3cmci_host), &pdev->dev); -> host = kzalloc(sizeof(struct mmc_host) + extra, GFP_KERNEL); /* 初始化工作队列 */ -> INIT_DELAYED_WORK(&host->detect, mmc_rescan);
2. mmc_add_host()函数调用关系如下：
mmc_add_host(mmc); -> device_add(&host->class_dev); -> mmc_start_host(host); -> mmc_power_off(host); /* 掉电刷新 */ -> mmc_detect_change(host, 0); -> mmc_schedule_delayed_work(&host->detect, delay); /* 在工作队列中添加一个延迟的工作任务host->detect */ -> return queue_delayed_work(workqueue, work, delay);
mmc_add_host()函数最终会调用mmc_alloc_host()初始化工作队列的mmc_rescan()函数。此函数用于检测是否有卡插入了卡控制器。
1 void mmc_rescan(struct work_struct *work) 2 3 static const unsigned freqs[] = 400000, 300000, 200000, 100000 ; 4 struct mmc_host *host = container_of(work, struct mmc_host, detect.work); 5 int i; 6 ... 7 mmc_bus_get(host); 8 9 /* 检测卡是否仍旧存在 */ 10 if (host->bus_ops && host->bus_ops->detect && !host->bus_dead 11 && !(host->caps & MMC_CAP_NONREMOVABLE)) 12 host->bus_ops->detect(host); 13 14 /* If the card was removed the bus will be marked 15 * as dead - extend the wakelock so userspace 16 * can respond */ 17 if (host->bus_dead) 18 extend_wakelock = 1; 19 20 /* 21 * Let mmc_bus_put() free the bus/bus_ops if we‘ve found that 22 * the card is no longer present. 23 */ 24 mmc_bus_put(host); 25 mmc_bus_get(host); 26 27 /* 如果卡仍存在, stop here */ 28 if (host->bus_ops != NULL) 29 mmc_bus_put(host); 30 mmc_set_drv_state(e_inserted,host);//ly 31 goto out; 32 33 34 /* 35 * Only we can add a new handler, so it‘s safe to 36 * release the lock here. 37 */ 38 mmc_bus_put(host); 39 40 /* 卡不存在，释放 */ 41 if (host->ops->get_cd && host->ops->get_cd(host) == 0) 42 mmc_set_drv_state(e_removed,host); 43 goto out; 44 45 mmc_claim_host(host); 46 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(freqs); i++) 47 if (!mmc_rescan_try_freq(host, max(freqs[i], host->f_min))) 48 extend_wakelock = true; 49 break; 50 51 if (freqs[i] <= host->f_min) 52 break; 53 54 mmc_release_host(host); 55 56 out: 57 if (extend_wakelock) 58 wake_lock_timeout(&host->detect_wake_lock, HZ / 2); 59 else 60 wake_unlock(&host->detect_wake_lock); 61 if (host->caps & MMC_CAP_NEEDS_POLL) 62 wake_lock(&host->detect_wake_lock); 63 mmc_schedule_delayed_work(&host->detect, HZ); 64 65
probe()函数所做的有以下几点：
1. 分配、设置并添加mc_host
2. 检测卡是否插入了卡控制器
如果在probe()函数执行时，卡并没有插入呢？也就是除了probe()函数，一定会有其他函数最终调用了mmc_rescan()函数。现在我们需要重新看一遍probe()函数，它注册了一个中断函数s3cmci_irq_cd()。
1 static irqreturn_t s3cmci_irq_cd(int irq, void *dev_id) 2 3 struct s3cmci_host *host = (struct s3cmci_host *)dev_id; 4 dbg(host, dbg_irq, "card detect\\n"); 5 6 mmc_detect_change(host->mmc, msecs_to_jiffies(500)); 7 8 return IRQ_HANDLED; 9
之前分析过，mmc_detect_change(host->mmc, msecs_to_jiffies(500));函数最终会调用mmc_rescan()函数。
此时如果有卡插入了，会调用到mmc_rescan()函数，此函数调用关系如下：
mmc_rescan(struct work_struct *work) -> mmc_rescan_try_freq(host, max(freqs[i], host->f_min)) -> mmc_attach_sdio(host) /* 检测卡的类型 */ -> mmc_attach_sd(host) -> mmc_attach_mmc(host) -> mmc_send_op_cond(host, 0, &ocr); /* 发送卡的ID */ -> mmc_init_card(host, host->ocr, NULL); /* 初始化mmc_card */ -> card = mmc_alloc_card(host, &mmc_type); -> device_initialize(&card->dev); -> card->dev.bus = &mmc_bus_type; /* 设置总线为mmc_bus_type */ -> card->type = MMC_TYPE_MMC; /* 设置card结构体 */ -> mmc_release_host(host); -> mmc_add_card(host->card); /* 添加卡mmc_card */ -> device_add(&card->dev); -> mmc_claim_host(host); /* 使能host */
在添加mmc_card调用device_add()函数时，mmc_bus_type总线会调用match()函数匹配设备驱动，如果匹配成功会调用总线的probe()函数或设备驱动的probe()函数。
1 static int mmc_bus_match(struct device *dev, struct device_driver *drv) 2 3 return 1; /* 匹配永远成功 */ 4
probe()函数最终会调用mmc_driver的probe()函数。
1 static int mmc_bus_probe(struct device *dev) 2 3 struct mmc_driver *drv = to_mmc_driver(dev->driver); 4 struct mmc_card *card = mmc_dev_to_card(dev); 5 6 return drv->probe(card); 7
在SI4的Project中搜索struct mmc_driver，发现只有block.c文件有对此结构体的定义。
现在我们来查看mmc_driver的probe()函数。
static int mmc_blk_probe(struct mmc_card *card) struct mmc_blk_data *md, *part_md; int err; char cap_str[10]; ... md = mmc_blk_alloc(card); err = mmc_blk_set_blksize(md, card); ... mmc_set_drvdata(card, md); mmc_fixup_device(card, blk_fixups); ... if (mmc_add_disk(md)) goto out; list_for_each_entry(part_md, &md->part, part) if (mmc_add_disk(part_md)) goto out; return 0; out: mmc_blk_remove_parts(card, md); mmc_blk_remove_req(md); return err;
其中，
1. mmc_blk_alloc()函数调用关系如下：
md = mmc_blk_alloc(card); -> md = mmc_blk_alloc_req(card, &card->dev, size, false, NULL); -> md->disk = alloc_disk(perdev_minors); -> ret = mmc_init_queue(&md->queue, card, &md->lock, subname); -> mq->queue = blk_init_queue(mmc_request, lock); -> set_capacity(md->disk, size);
2. mmc_add_disk()函数调用关系如下：
mmc_add_disk(md) -> add_disk(md->disk); -> device_create_file(disk_to_dev(md->disk), &md->force_ro);
这个mmc_driver底层做的与块设备驱动相同：
1. 分配、初始化请求队列，绑定请求队列和请求函数
2. 分配、设置并添加gendisk
3. 注册块设备驱动
队列函数为mmc_blk_issue_rq()，其调用关系如下：
mmc_blk_issue_rq -> mmc_blk_issue_secdiscard_rq(mq, req); -> mmc_blk_issue_discard_rq(mq, req); -> mmc_blk_issue_flush(mq, req); -> mmc_blk_issue_rw_rq(mq, req); /* 上面四个函数选一个执行 */ -> mmc_wait_for_req(card->host, &brq.mrq); -> mmc_start_request(host, mrq); -> host->ops->request(host, mrq); /* s3cmci.c中host->requset = s3cmci_request */
三、MMC驱动框架总结
1. 各个结构体作用：
struct mmc_card用于描述卡，struct mmc_driver用于描述卡驱动，sutrct mmc_host用于描述卡控制器，struct mmc_host_ops用于描述卡控制器操作函数。
2. 整体框架：
以上是关于十九eMMC驱动框架分析的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章