SD卡驱动分析

SD卡驱动分析
    SD卡驱动分三层结构分别对应driver/mmc目录下的card、host、core三个文件夹。其层次关系如下所示:
    分析过程分目录进行,为了与块设备层驱动接轨,这里我们以自顶向下的分析方法来处理SD卡的设备驱动。与块层联系最紧密的就是card目录,首先来看看与块设备接口的部分内容。

块请求处理(linux/driver/mmc/card)
1. probe
    按照惯例我们还是先来看下内核地图,Kconfig和Makefile....
从kconfig所给的信息来看我们最最关心的还是第7行和第17行,config MMC_BLOCK、config MMC_BLOCK_BOUNCE。其中config MMC_BLOCK是整个MMC层工作的核心,对应于Makefile我们关注如下两行:
obj-$(CONFIG_MMC_BLOCK)        += mmc_block.o
mmc_block-objs            := block.o queue.o
单凭直觉我们不难发现block.c是我们整个card目录的入口,打开文件不难发现在文件末尾处module_init(mmc_blk_init);将整个card目录入口描绘的淋漓尽致。还是来看看mmc_blk_init的相关内容。
[card/block.c]
673    static int __init mmc_blk_init(void)        
674    {        
675        int res;    
676            
677        res = register_blkdev(MMC_BLOCK_MAJOR, "mmc");    
678        if (res)    
679            goto out;
680            
681        res = mmc_register_driver(&mmc_driver);    
682        if (res)    
683            goto out2;
684            
685        return 0;    
686     out2:    
687        unregister_blkdev(MMC_BLOCK_MAJOR, "mmc");
688     out:    
689        return res;
690    }    
667行开门见山,注册块设备驱动。相信看过LDD3的哥们都知道这个函数并无大用,他的作用也远没有他名字来的那般响亮。最多也就动态分配一个主设备号,然后在proc/device中留下点不为人知的记号,真正充NB的还是后面我们看到的add_disk。
681行看似新鲜,不过看名字也就是往mmc core里注册点啥。他这一注册不打紧,关键是乱了我们的阵脚,说好了现在只说card目录的要是看了他就惹上core了,不看吧也就没法往下走了。干脆看一点点算了.....
[core/bus.c]
164    int mmc_register_driver(struct mmc_driver *drv)    
165    {    
166        drv->drv.bus = &mmc_bus_type;
167        return driver_register(&drv->drv);
168    }
166行和167行知道一点点设备模型的哥们,估计在这里就要兴奋了。估计也就能猜到这个core大致都干了些啥勾当。不说别的166行的mmc_bus_type这条总线总得有人维护吧,自古以来这个又脏又累的活儿就是core干的,这里当然也不例外,不过这是后话。167行注册了个device_driver,那当然也有个device了,至于他在哪我们留点神秘感以后再说。只知道有了driver_register自然会发生点啥,至少bus probe是肯定会调用的,下面就来看看这条总线究竟长啥样…
[core/bus.c]
139    static struct bus_type mmc_bus_type = {            
140        .name        = "mmc",
141        .dev_attrs    = mmc_dev_attrs,    
142        .match        = mmc_bus_match,
143        .uevent        = mmc_bus_uevent,
144        .probe        = mmc_bus_probe,
145        .remove        = mmc_bus_remove,
146        .suspend    = mmc_bus_suspend,    
147        .resume        = mmc_bus_resume,
148    };
144行probe之前先还是要match那么一下,match上了后面才会进一步去枚举。这里match方法和简单,直接返回1。全部调用probe,下面跟踪一下这个probe函数。
[core/bus.c]
99    static int mmc_bus_probe(struct device *dev)            
100    {            
101        struct mmc_driver *drv = to_mmc_driver(dev->driver);        
102        struct mmc_card *card = dev_to_mmc_card(dev);        
103                
104        return drv->probe(card);        
105    }            
101行和102行很明显mmc_driver内心都藏着一个设备模型的device_driver,mmc_card怀里抱着一个设备模型的device,至于这两个结构到底长什么样,暂时还没有必要去研究,但是有一种预感mmc_card可能就是mmc_driver->driver命中注定的那个他了。
104行调用了mmc_driver中的probe方法,很显然这里就回朔到了card/block.c中刚刚注册的那个mmc_driver。原型如下:
[card/block.c]
663    static struct mmc_driver mmc_driver = {            
664        .drv        = {
665            .name    = "mmcblk",
666        },        
667        .probe        = mmc_blk_probe,
668        .remove        = mmc_blk_remove,
669        .suspend    = mmc_blk_suspend,    
670        .resume        = mmc_blk_resume,
671    };


目光转向667行,mmc_blk_probe的实现如下:
[card/block.c]
584    static int mmc_blk_probe(struct mmc_card *card)            
585    {            
586        struct mmc_blk_data *md;        
587        int err;        
588                
589        char cap_str[10];        
590                
591        /*        
592         * Check that the card supports the command class(es) we need.        
593         */        
594        if (!(card->csd.cmdclass & CCC_BLOCK_READ))        
595            return -ENODEV;    
596                
597        md = mmc_blk_alloc(card);        
598        if (IS_ERR(md))        
599            return PTR_ERR(md);    
600                
601        err = mmc_blk_set_blksize(md, card);        
602        if (err)        
603            goto out;    
604                
605        string_get_size((u64)get_capacity(md->disk) << 9, STRING_UNITS_2,        
606                cap_str, sizeof(cap_str));
607        printk(KERN_INFO "%s: %s %s %s %s\n",        
608            md->disk->disk_name, mmc_card_id(card), mmc_card_name(card),    
609            cap_str, md->read_only ? "(ro)" : "");    
610                
611        mmc_set_drvdata(card, md);        
612        add_disk(md->disk);        
613        return 0;        
614                
615     out:            
616        mmc_blk_put(md);        
617                
618        return err;        
619    }            
586行定义一个struct mmc_blk_data指针变量,鉴于他的重要江湖地位还是先来了解一下这个结构。
[card/block.c]
57    struct mmc_blk_data {        
58        spinlock_t    lock;
59        struct gendisk    *disk;
60        struct mmc_queue queue;    
61            
62        unsigned int    usage;
63        unsigned int    read_only;
64    };        
58行一个自旋锁,分配请求队列以及控制队列操作时会用到,姑且先说这些。
59行块设备层中大名鼎鼎的gendisk结构,表示一个磁盘设备,当然这里一张存储卡也就对应这么一个disk了。可见其显赫的江湖地位了.....
60行看名字就知道是包装过的请求队列,不管他隐藏的有多深,我们还是要来看个究竟.....
[card/queue.h]
7    struct mmc_queue {                
8        struct mmc_card        *card;    
9        struct task_struct    *thread;        
10        struct semaphore    thread_sem;        
11        unsigned int        flags;    
12        struct request        *req;    
13        int            (*issue_fn)(struct mmc_queue *, struct request *);
14        void            *data;
15        struct request_queue    *queue;        
16        struct scatterlist    *sg;        
17        char            *bounce_buf;
18        struct scatterlist    *bounce_sg;        
19        unsigned int        bounce_sg_len;    
20    };    
12行和15行是块设备那边要用到的结构也是这个mmc_queue的核心,至于其他的比如9行task_struct指向应用进程,scatterlist散列表等我们用到再说。回到mmc_blk_data。
62-63行相当于一些个flags,标示一些卡的状态。
    好了,该看的都看到了,接下来就该回到mmc_blk_probe了.....
597行分配mmc_blk_data,并进行相关的初始化。跟踪源码.....
[card/block.c]
472    static struct mmc_blk_data *mmc_blk_alloc(struct mmc_card *card)            
473    {            
474        struct mmc_blk_data *md;        
475        int devidx, ret;        
476                
477        devidx = find_first_zero_bit(dev_use, MMC_NUM_MINORS);        
478        if (devidx >= MMC_NUM_MINORS)        
479            return ERR_PTR(-ENOSPC);    
480        __set_bit(devidx, dev_use);        
481                
482        md = kzalloc(sizeof(struct mmc_blk_data), GFP_KERNEL);        
483        if (!md) {        
484            ret = -ENOMEM;    
485            goto out;    
486        }        
487                
488                
489        /*        
490         * Set the read-only status based on the supported commands        
491         * and the write protect switch.        
492         */        
493        md->read_only = mmc_blk_readonly(card);        
494                
495        md->disk = alloc_disk(1 << MMC_SHIFT);        
496        if (md->disk == NULL) {        
497            ret = -ENOMEM;    
498            goto err_kfree;    
499        }        
500                
501        spin_lock_init(&md->lock);        
502        md->usage = 1;        
503                
504        ret = mmc_init_queue(&md->queue, card, &md->lock);        
505        if (ret)        
506            goto err_putdisk;    
507                
508        md->queue.issue_fn = mmc_blk_issue_rq;        
509        md->queue.data = md;        
510                
511        md->disk->major    = MMC_BLOCK_MAJOR;    
512        md->disk->first_minor = devidx << MMC_SHIFT;        
513        md->disk->fops = &mmc_bdops;        
514        md->disk->private_data = md;        
515        md->disk->queue = md->queue.queue;        
516        md->disk->driverfs_dev = &card->dev;        
517                
518        /*        
519         * As discussed on lkml, GENHD_FL_REMOVABLE should:        
520         *        
521         * - be set for removable media with permanent block devices        
522         * - be unset for removable block devices with permanent media        
523         *        
524         * Since MMC block devices clearly fall under the second        
525         * case, we do not set GENHD_FL_REMOVABLE.  Userspace        
526         * should use the block device creation/destruction hotplug        
527         * messages to tell when the card is present.        
528         */        
529                
530        sprintf(md->disk->disk_name, "mmcblk%d", devidx);        
531                
532        blk_queue_logical_block_size(md->queue.queue, 512);        
533                
534        if (!mmc_card_sd(card) && mmc_card_blockaddr(card)) {        
535            /*    
536             * The EXT_CSD sector count is in number or 512 byte    
537             * sectors.    
538             */    
539            set_capacity(md->disk, card->ext_csd.sectors);    
540        } else {        
541            /*    
542             * The CSD capacity field is in units of read_blkbits.    
543             * set_capacity takes units of 512 bytes.    
544             */    
545            set_capacity(md->disk,    
546                card->csd.capacity << (card->csd.read_blkbits - 9));
547        }        
548        return md;        
549                
550     err_putdisk:            
551        put_disk(md->disk);        
552     err_kfree:            
553        kfree(md);        
554     out:            
555        return ERR_PTR(ret);        
556    }            
代码虽然有点长但是还算是比较简单,我们分段来看....
477-480行是linux惯用的伎俩了,早在USB中我们就见到了,无非就是从dev_use这张“位图”中找出一个没用的,填充进去。
493行获取卡的只读状态,mmc_blk_readonly(card);会返回卡读到或设置的一些状态信息,很显然程序在这之前已经读取了卡的设备,具体在什么时候进行的后面再说。
495行分配一个disk结构了,可见这个disk支持的分区数最大是(1 << MMC_SHIFT)。
504行我们再说块设备驱动开发的时候已经说的很明确了,对于一个设备来讲无论采用何种方式gendisk和request这两个是肯定要存在的。这里调用mmc_init_queue来初始化request的相关内容。具体如下:
[card/queue.c]
111    int mmc_init_queue(struct mmc_queue *mq, struct mmc_card *card, spinlock_t *lock)    
112    {                    
113        struct mmc_host *host = card->host;                
114        u64 limit = BLK_BOUNCE_HIGH;                
115        int ret;                
116                        
117        if (mmc_dev(host)->dma_mask && *mmc_dev(host)->dma_mask)                
118            limit = *mmc_dev(host)->dma_mask;            
119                        
120        mq->card = card;                
121        mq->queue = blk_init_queue(mmc_request, lock);                
122        if (!mq->queue)                
123            return -ENOMEM;            
124                        
125        mq->queue->queuedata = mq;                
126        mq->req = NULL;                
127                        
128        blk_queue_prep_rq(mq->queue, mmc_prep_request);                
129        blk_queue_ordered(mq->queue, QUEUE_ORDERED_DRAIN, NULL);                
130        queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_NONROT, mq->queue);                
131                        
132    #ifdef CONFIG_MMC_BLOCK_BOUNCE                    
133        if (host->max_hw_segs == 1) {                
134            unsigned int bouncesz;            
135                        
136            bouncesz = MMC_QUEUE_BOUNCESZ;            
137                        
138            if (bouncesz > host->max_req_size)            
139                bouncesz = host->max_req_size;        
140            if (bouncesz > host->max_seg_size)            
141                bouncesz = host->max_seg_size;        
142            if (bouncesz > (host->max_blk_count * 512))            
143                bouncesz = host->max_blk_count * 512;        
144                        
145            if (bouncesz > 512) {            
146                mq->bounce_buf = kmalloc(bouncesz, GFP_KERNEL);        
147                if (!mq->bounce_buf) {        
148                    printk(KERN_WARNING "%s: unable to "    
149                        allocate bounce buffer\n,
150                        mmc_card_name(card));
151                }        
152            }            
153                        
154            if (mq->bounce_buf) {            
155                blk_queue_bounce_limit(mq->queue, BLK_BOUNCE_ANY);        
156                blk_queue_max_sectors(mq->queue, bouncesz / 512);        
157                blk_queue_max_phys_segments(mq->queue, bouncesz / 512);        
158                blk_queue_max_hw_segments(mq->queue, bouncesz / 512);        
159                blk_queue_max_segment_size(mq->queue, bouncesz);        
160                        
161                mq->sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist),        
162                    GFP_KERNEL);    
163                if (!mq->sg) {        
164                    ret = -ENOMEM;    
165                    goto cleanup_queue;    
166                }        
167                sg_init_table(mq->sg, 1);        
168                        
169                mq->bounce_sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist) *        
170                    bouncesz / 512, GFP_KERNEL);    
171                if (!mq->bounce_sg) {        
172                    ret = -ENOMEM;    
173                    goto cleanup_queue;    
174                }        
175                sg_init_table(mq->bounce_sg, bouncesz / 512);        
176            }            
177        }                
178    #endif                    
179                        
180        if (!mq->bounce_buf) {                
181            blk_queue_bounce_limit(mq->queue, limit);            
182            blk_queue_max_sectors(mq->queue,            
183                min(host->max_blk_count, host->max_req_size / 512));        
184            blk_queue_max_phys_segments(mq->queue, host->max_phys_segs);            
185            blk_queue_max_hw_segments(mq->queue, host->max_hw_segs);            
186            blk_queue_max_segment_size(mq->queue, host->max_seg_size);            
187                        
188            mq->sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist) *            
189                host->max_phys_segs, GFP_KERNEL);        
190            if (!mq->sg) {            
191                ret = -ENOMEM;        
192                goto cleanup_queue;        
193            }            
194            sg_init_table(mq->sg, host->max_phys_segs);            
195        }                
196                        
197        init_MUTEX(&mq->thread_sem);                
198                        
199        mq->thread = kthread_run(mmc_queue_thread, mq, "mmcqd");                
200        if (IS_ERR(mq->thread)) {                
201            ret = PTR_ERR(mq->thread);            
202            goto free_bounce_sg;            
203        }                
204                        
205        return 0;                
206     free_bounce_sg:                    
207         if (mq->bounce_sg)                
208             kfree(mq->bounce_sg);            
209         mq->bounce_sg = NULL;                
210     cleanup_queue:                    
211         if (mq->sg)                
212            kfree(mq->sg);            
213        mq->sg = NULL;                
214        if (mq->bounce_buf)                
215            kfree(mq->bounce_buf);            
216        mq->bounce_buf = NULL;                
217        blk_cleanup_queue(mq->queue);                
218        return ret;                
219    }    
又是一段冗长的代码,没办法既然linux说这事得说来话长那么我们也只能长话长说了。前面看过了struct mmc_queue结构,这里就不再重复了,来点实在的......
121行赫赫有名的blk_init_queue就赤裸裸地暴露在这了,而且说出mmc_request就是他的请求处理的函数这个石破天惊的秘籍。
128行我们平时用的很少,一般没有为请求队列定义准备函数。这里定义了mmc_prep_request来做之前的工作主要是为了过滤掉一些不合理的块请求,相关的代码比较简单如下:
[card/queue.c]
29    static int mmc_prep_request(struct request_queue *q, struct request *req)        
30    {        
31        /*    
32         * We only like normal block requests.    
33         */    
34        if (!blk_fs_request(req)) {    
35            blk_dump_rq_flags(req, "MMC bad request");
36            return BLKPREP_KILL;
37        }    
38            
39        req->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;    
40            
41        return BLKPREP_OK;    
42    }    
129行为实现屏蔽请求服务    。
132-178行是为请求平衡服务的,飘过...
181-186行根据主机控制器的特性来设置请求队列的一些属性。
189-194行散列存储结构struct scatterlist的申请与初始化。
199行创建并启动内核线程,关于这个线程所做的工作,后面我们会详细介绍。
如果不出意外,mmc_init_queue就该是返回了,重新回到mmc_blk_alloc。
508行这句话单独提出来md->queue.issue_fn = mmc_blk_issue_rq,可见他的作用重大,后面讲到上面创建的那个内核进程的时候我会对他详细分析。现在留点印象....
509-516行对gendisk做些常规的赋值工作,就不再一一叙述了。
530-546行设置gendisk的名字,逻辑扇区的大小保持与硬件一致等工作,为add_disk作准备。
mmc_blk_data涵盖的内容较多,mmc_blk_alloc分配完相应的结构以后进行了必要的初始化,后面如果时机成熟驱动将调用add_disk完成mmc_blk_data->disk的真正注册。回到mmc_blk_probe中....
601行mmc_blk_set_blksize,跟踪源码....
[card/block.c]
558    static int            
559    mmc_blk_set_blksize(struct mmc_blk_data *md, struct mmc_card *card)            
560    {            
561        struct mmc_command cmd;        
562        int err;        
563                
564        /* Block-addressed cards ignore MMC_SET_BLOCKLEN. */        
565        if (mmc_card_blockaddr(card))        
566            return 0;    
567                
568        mmc_claim_host(card->host);        
569        cmd.opcode = MMC_SET_BLOCKLEN;        
570        cmd.arg = 512;        
571        cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R1 | MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC;        
572        err = mmc_wait_for_cmd(card->host, &cmd, 5);        
573        mmc_release_host(card->host);        
574                
575        if (err) {        
576            printk(KERN_ERR "%s: unable to set block size to %d: %d\n",    
577                md->disk->disk_name, cmd.arg, err);
578            return -EINVAL;    
579        }        
580                
581        return 0;        
582    }        
这个函数表面上看上去平静的不得了,但是里面却是暗流汹涌。曾几何时为这个函数是否要现在分析,纠结了N久。其中的关系那是错综复杂、意乱情迷,每个函数的实现又是扑朔迷离。但有一点是肯定的,这个函数我们早晚得看,而且还要看的非常细致。不因他在整个故事发展过程中有多重要,只是他使用的手段过于犀利。好了,闲话少说....
561行又是一个新的数据结构struct mmc_command,此时此刻我是多么想说清楚这个结构的真正内涵,但现实告诉我这是说不完的,否则等整个故事讲完可能我们还停留在card目录下,总之现在还不是说它最好的时候,后面会有机会来和他做个了断。
565行mmc_card_blockaddr()实则是个宏定义:
#define mmc_card_blockaddr(c)    ((c)->state & MMC_STATE_BLOCKADDR)
既然说不清struct mmc_command那也就理不顺这个的真正含义了。但是有一点是可以肯定的mmc_blk_set_blksize就是来设置SD的扇区大小的,既然人家都不支持这个功能(扇区大小设置),那这个函数继续下去也就没什么意义了。
568行这是core那边的一个函数mmc_claim_host,明理人估计一眼就看的出来这是在获取一个主机的控制器。我们知道一个控制器可能服务多个对象,现在要想使用它来对SD卡的扇区进行设置,那么首先我们必须先获得他老人家的同意。相信只要不是个强盗,这点道德还是应该懂得的。好了,至于这个中间是否还要经过九九八十一难,单凭这个函数名就不得而知了。姑且记下它,等到看到core的时候少不了和他打交道。
569-571行虽说struct mmc_command我们还没说,但是单从一点英文基础就可以看出来cmd.opcode = MMC_SET_BLOCKLEN;表示命令的操作码是设定扇区大小的。
cmd.arg = 512;参数是512;
572行又是core那边的函数,名字就能看出他是把刚才这个设置扇区大小的任务交个host去完成,至于到底是怎么完成的你现在大可不必知道,谁叫俺们现在还在card目录下呢。不过要提醒一下的是,这个函数可不是一盏省油的灯。
573行见他长相和mmc_ claim _host相像,八成估计两个都是唱戏的,一个唱白脸一个唱红脸。mmc_ claim _host是要获得主机控制器,那么mmc_release_host人如其名也就是释放控制器了。
鉴于这个函数的特殊性,还是来稍稍总结一下。首先,许多SD而言这里函数可有可无,毕竟扇区不以512为大小的可能还是少数。另外,关键是里面牵扯到三个重要函数:
mmc_claim_host(card->host);
err = mmc_wait_for_cmd(card->host, &cmd, 5);
mmc_release_host(card->host);
走完mmc_blk_set_blksize就又该回到mmc_blk_probe了,接着往下走....
605-609行string_get_size这个函数天生就是个无聊,既然存在就又价值,他就是把获取到的容量信息转化成字符串的形式放在char cap_str[10];中好让printk来打印。
611行#define mmc_set_drvdata(c,d)    dev_set_drvdata(&(c)->dev, d),又是玩暧昧的,你中有我,我中有你.....
612行十月革命一声炮响,给我们送来了马克思列宁主义。而add_disk这一炮也具有跨时代的意义,给SD卡设备带来了改革开放。这也就意味着SD卡可以正式投入使用了.....
如果一切都是命中注定,那相信mmc_blk_probe也该返回了,但card目录的任务还远没有完成。
2. do_request
    有句话说的好,“出来混,早晚是要还的”。还记得我们分析probe方法的时候中间有这么一段调用mmc_blk_probe->mmc_blk_alloc->mmc_init_queue->blk_init_queue,其调用的原型如下:
121    mq->queue = blk_init_queue(mmc_request, lock);    
122    if (!mq->queue)    
123        return -ENOMEM;
124        
125    mq->queue->queuedata = mq;
    当时说后面再详细分析,现在可谓是时机成熟。那么我们就先来一睹她的芳容....
[card/queue.c]
81    /*            
82     * Generic MMC request handler.  This is called for any queue on a            
83     * particular host.  When the host is not busy, we look for a request            
84     * on any queue on this host, and attempt to issue it.  This may            
85     * not be the queue we were asked to process.            
86     */            
87    static void mmc_request(struct request_queue *q)            
88    {            
89        struct mmc_queue *mq = q->queuedata;        
90        struct request *req;        
91                
92        if (!mq) {        
93            printk(KERN_ERR "MMC: killing requests for dead queue\n");    
94            while ((req = blk_fetch_request(q)) != NULL)    
95                __blk_end_request_all(req, -EIO);
96            return;    
97        }        
98                
99        if (!mq->req)        
100            wake_up_process(mq->thread);    
101    }
92-97行出错的处理我们就不多研究了.....
99-100行人分两类一类是会干活的,没话说真正的老黄牛;另一类则是会利用别人来干活的。这里的情况明显属于后者,至于这个被利用的对象就要追溯到mq->thread    这个对象了。没办法往上搜索一下mq->thread,显然在    card/queue.c的199行给了我们一个天大的提示:
199  mq->thread = kthread_run(mmc_queue_thread, mq, "mmcqd");
前面说过,这是创建一个内核线程与之相关的还有:
1.kthread_create创建线程:
struct task_struct *kthread_create(int(*threadfn)(void *data), void *data,const char *namefmt, ...);
这个函数可以像printk一样传入某种格式的线程名线程创建后,不会马上运行,而是需要将kthread_create() 返回的task_struct指针传给wake_up_process(),然后通过此函数运行线程。
2. 当然,还有一个创建并启动线程的函数:kthread_run
   struct task_struct *kthread_run(int (*threadfn)(void *data),void*data,constchar *namefmt, ...);
3 线程一旦启动起来后,会一直运行,除非该线程主动调用do_exit函数,或者其他的进程调用kthread_stop函数,结束线程的运行。
    int kthread_stop(struct task_struct *thread);
kthread_stop() 通过发送信号给线程。
如果线程函数正在处理一个非常重要的任务,它不会被中断的。当然如果线程函数永远不返回并且不检查信号,它将永远都不会停止。
这里先来看一下mmc_queue_thread,由于源码比较长分析过程分段进行,相关源码如下:
[card/queue.c]
44    static int mmc_queue_thread(void *d)                
45    {                
46        struct mmc_queue *mq = d;            
47        struct request_queue *q = mq->queue;            
48                    
49        current->flags |= PF_MEMALLOC;            
50                    
51        down(&mq->thread_sem);            
52        do {            
53            struct request *req = NULL;        
54                    
55            spin_lock_irq(q->queue_lock);        
56            set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);        
57            if (!blk_queue_plugged(q))        
58                req = blk_fetch_request(q);    
59            mq->req = req;        
60            spin_unlock_irq(q->queue_lock);        
61                    
62            if (!req) {        
63                if (kthread_should_stop()) {    
64                    set_current_state(TASK_RUNNING);
65                    break;
66                }    
67                up(&mq->thread_sem);    
68                schedule();    
69                down(&mq->thread_sem);    
70                continue;    
71            }        
72            set_current_state(TASK_RUNNING);        
73                    
74            mq->issue_fn(mq, req);        
75        } while (1);            
76        up(&mq->thread_sem);            
77                    
78        return 0;            
79    }                
kthread_run创建线程并运行,同时mq->thread_sem这个线程锁保证当前线程执行的原子性。
51行获取这个线程的信号量;
56行设置当前线程运行状态为可中断的,当设置该状态以后内核在下一次调度时将该线程置为睡眠。除非其他线程唤醒。这里由于上下文处于原子态,所以只有等到68行以后内核才会发起调度。
57-58行块设备层的函数用于取出请求结构。同样55行和60行维护了一个队列锁,保证请求队列的原子性。
62-66行如果请求不存在,同时其他线程发送了终止线程的请求那么直接跳出while循环也就意味着线程走到了生命的尽头。
68行如果没有请求存在,那么内核线程将进入睡眠。
74行早在mmc_blk_alloc中有这么一个初始化的动作    
508 md->queue.issue_fn = mmc_blk_issue_rq;
这里的mmc_blk_issue_rq定义在card/block.c中,原型如下:
[card/block.c]
237    static int mmc_blk_issue_rq(struct mmc_queue *mq, struct request *req)                
238    {                    
239        struct mmc_blk_data *md = mq->data;                
240        struct mmc_card *card = md->queue.card;                
241        struct mmc_blk_request brq;                
242        int ret = 1, disable_multi = 0;                
243                        
244        mmc_claim_host(card->host);                
245                        
246        do {                
247            struct mmc_command cmd;            
248            u32 readcmd, writecmd, status = 0;            
249                        
250            memset(&brq, 0, sizeof(struct mmc_blk_request));            
251            brq.mrq.cmd = &brq.cmd;            
252            brq.mrq.data = &brq.data;            
253                        
254            brq.cmd.arg = blk_rq_pos(req);            
255            if (!mmc_card_blockaddr(card))            
256                brq.cmd.arg <<= 9;        
257            brq.cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R1 | MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;            
258            brq.data.blksz = 512;            
259            brq.stop.opcode = MMC_STOP_TRANSMISSION;            
260            brq.stop.arg = 0;            
261            brq.stop.flags = MMC_RSP_SPI_R1B | MMC_RSP_R1B | MMC_CMD_AC;    
262            brq.data.blocks = blk_rq_sectors(req);            
263                        
264            /*            
265             * The block layer doesn't support all sector count            
266             * restrictions, so we need to be prepared for too big            
267             * requests.            
268             */            
269            if (brq.data.blocks > card->host->max_blk_count)            
270                brq.data.blocks = card->host->max_blk_count;        
271                        
272            /*            
273             * After a read error, we redo the request one sector at a time            
274             * in order to accurately determine which sectors can be read            
275             * successfully.            
276             */            
277            if (disable_multi && brq.data.blocks > 1)            
278                brq.data.blocks = 1;        
279                        
280            if (brq.data.blocks > 1) {            
281                /* SPI multiblock writes terminate using a special        
282                 * token, not a STOP_TRANSMISSION request.        
283                 */        
284                if (!mmc_host_is_spi(card->host)        
285                        || rq_data_dir(req) == READ)
286                    brq.mrq.stop = &brq.stop;    
287                readcmd = MMC_READ_MULTIPLE_BLOCK;        
288                writecmd = MMC_WRITE_MULTIPLE_BLOCK;        
289            } else {            
290                brq.mrq.stop = NULL;        
291                readcmd = MMC_READ_SINGLE_BLOCK;        
292                writecmd = MMC_WRITE_BLOCK;        
293            }            
294                        
295            if (rq_data_dir(req) == READ) {            
296                brq.cmd.opcode = readcmd;        
297                brq.data.flags |= MMC_DATA_READ;        
298            } else {            
299                brq.cmd.opcode = writecmd;        
300                brq.data.flags |= MMC_DATA_WRITE;        
301            }            
302                        
303            mmc_set_data_timeout(&brq.data, card);            
304                        
305            brq.data.sg = mq->sg;            
306            brq.data.sg_len = mmc_queue_map_sg(mq);            
307                        
308            /*            
309             * Adjust the sg list so it is the same size as the            
310             * request.            
311             */            
312            if (brq.data.blocks != blk_rq_sectors(req)) {            
313                int i, data_size = brq.data.blocks << 9;        
314                struct scatterlist *sg;        
315                        
316                for_each_sg(brq.data.sg, sg, brq.data.sg_len, i) {        
317                    data_size -= sg->length;    
318                    if (data_size <= 0) {    
319                        sg->length += data_size;
320                        i++;
321                        break;
322                    }    
323                }        
324                brq.data.sg_len = i;        
325            }            
326                        
327            mmc_queue_bounce_pre(mq);            
328                        
329            mmc_wait_for_req(card->host, &brq.mrq);            
330                        
331            mmc_queue_bounce_post(mq);            
332                        
333            /*            
334             * Check for errors here, but don't jump to cmd_err            
335             * until later as we need to wait for the card to leave            
336             * programming mode even when things go wrong.            
337             */            
338            if (brq.cmd.error || brq.data.error || brq.stop.error) {            
339                if (brq.data.blocks > 1 && rq_data_dir(req) == READ) {        
340                    /* Redo read one sector at a time */    
341                    printk(KERN_WARNING "%s: retrying using single "    
342                           "block read\n", req->rq_disk->disk_name);    
343                    disable_multi = 1;    
344                    continue;    
345                }        
346                status = get_card_status(card, req);        
347            }            
348                        
349            if (brq.cmd.error) {            
350                printk(KERN_ERR "%s: error %d sending read/write "        
351                       "command, response %#x, card status %#x\n",        
352                       req->rq_disk->disk_name, brq.cmd.error,        
353                       brq.cmd.resp[0], status);        
354            }            
355                        
356            if (brq.data.error) {            
357                if (brq.data.error == -ETIMEDOUT && brq.mrq.stop)        
358                    /* 'Stop' response contains card status */    
359                    status = brq.mrq.stop->resp[0];    
360                printk(KERN_ERR "%s: error %d transferring data,"        
361                       " sector %u, nr %u, card status %#x\n",        
362                       req->rq_disk->disk_name, brq.data.error,        
363                       (unsigned)blk_rq_pos(req),        
364                       (unsigned)blk_rq_sectors(req), status);        
365            }            
366                        
367            if (brq.stop.error) {            
368                printk(KERN_ERR "%s: error %d sending stop command, "        
369                       "response %#x, card status %#x\n",        
370                       req->rq_disk->disk_name, brq.stop.error,        
371                       brq.stop.resp[0], status);        
372            }            
373                        
374            if (!mmc_host_is_spi(card->host) && rq_data_dir(req) != READ) {            
375                do {        
376                    int err;    
377                        
378                    cmd.opcode = MMC_SEND_STATUS;    
379                    cmd.arg = card->rca << 16;    
380                    cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC;    
381                    err = mmc_wait_for_cmd(card->host, &cmd, 5);    
382                    if (err) {    
383                        printk(KERN_ERR "%s: error %d requesting status\n",
384                               req->rq_disk->disk_name, err);
385                        goto cmd_err;
386                    }    
387                    /*    
388                     * Some cards mishandle the status bits,    
389                     * so make sure to check both the busy    
390                     * indication and the card state.    
391                     */    
392                } while (!(cmd.resp[0] & R1_READY_FOR_DATA) ||        
393                    (R1_CURRENT_STATE(cmd.resp[0]) == 7));    
394                        
395    #if 0                    
396                if (cmd.resp[0] & ~0x00000900)        
397                    printk(KERN_ERR "%s: status = %08x\n",    
398                           req->rq_disk->disk_name, cmd.resp[0]);    
399                if (mmc_decode_status(cmd.resp))        
400                    goto cmd_err;    
401    #endif                    
402            }            
403                        
404            if (brq.cmd.error || brq.stop.error || brq.data.error) {            
405                if (rq_data_dir(req) == READ) {        
406                    /*    
407                     * After an error, we redo I/O one sector at a    
408                     * time, so we only reach here after trying to    
409                     * read a single sector.    
410                     */    
411                    spin_lock_irq(&md->lock);    
412                    ret = __blk_end_request(req, -EIO, brq.data.blksz);    
413                    spin_unlock_irq(&md->lock);    
414                    continue;    
415                }        
416                goto cmd_err;        
417            }            
418                        
419            /*            
420             * A block was successfully transferred.            
421             */            
422            spin_lock_irq(&md->lock);            
423            ret = __blk_end_request(req, 0, brq.data.bytes_xfered);            
424            spin_unlock_irq(&md->lock);            
425        } while (ret);                
426                        
427        mmc_release_host(card->host);                
428                        
429        return 1;                
430                        
431     cmd_err:                    
432         /*                
433          * If this is an SD card and we're writing, we can first                
434          * mark the known good sectors as ok.                
435          *                
436         * If the card is not SD, we can still ok written sectors                
437         * as reported by the controller (which might be less than                
438         * the real number of written sectors, but never more).                
439         */                
440        if (mmc_card_sd(card)) {                
441            u32 blocks;            
442                        
443            blocks = mmc_sd_num_wr_blocks(card);            
444            if (blocks != (u32)-1) {            
445                spin_lock_irq(&md->lock);        
446                ret = __blk_end_request(req, 0, blocks << 9);        
447                spin_unlock_irq(&md->lock);        
448            }            
449        } else {                
450            spin_lock_irq(&md->lock);            
451            ret = __blk_end_request(req, 0, brq.data.bytes_xfered);            
452            spin_unlock_irq(&md->lock);            
453        }                
454                        
455        mmc_release_host(card->host);                
456                        
457        spin_lock_irq(&md->lock);                
458        while (ret)                
459            ret = __blk_end_request(req, -EIO, blk_rq_cur_bytes(req));            
460        spin_unlock_irq(&md->lock);                
461                        
462        return 0;                
463    }            
244行mmc_claim_host之前已经简单介绍过来,后面再说。
250行出现一个struct mmc_blk_request 其定义如下:
struct mmc_blk_request {
    struct mmc_request        mrq;
    struct mmc_command    cmd;
    struct mmc_command    stop;
    struct mmc_data        data;
};
struct mmc_request是将要传递给core和host层的一个mmc封装的请求,而其中的定义均为指针变量。这里正好定义一个局部的mmc_blk_request里面同时包含
struct mmc_command、struct mmc_command和struct mmc_data变量,当请求完成时函数结束,对应的变量也就销毁了。
251-252行正好与后面286和290行相对应形成一组struct mmc_request结构。
254行获取操作的开始扇区号。
256行写入命令的参数,对应SD卡地址第九位为0;
259-261行对停止命令的相关设置。
262行获取要传送的扇区数目。
269-270行如果需要传输的扇区数目大于主机控制器允许的最大数目时,以硬件的最大容量为准。
277-278行当多扇区读取失败时会置位disable_multi=1,驱动会重新以单个散区的形式读取SD卡。
280-301行设置正确的读写命令,代码比较简单就不详细说明了。
303行core层部分的代码,作用是根据不同的操作和卡的信息来设置适当的brq.data.timeout_ns,操作超时时间。具体的代码如下:
[core/core.c]
246    void mmc_set_data_timeout(struct mmc_data *data, const struct mmc_card *card)        
247    {                    
248        unsigned int mult;                
249                        
250        /*                
251         * SDIO cards only define an upper 1 s limit on access.                
252         */                
253        if (mmc_card_sdio(card)) {                
254            data->timeout_ns = 1000000000;            
255            data->timeout_clks = 0;            
256            return;            
257        }                
258                        
259        /*                
260         * SD cards use a 100 multiplier rather than 10                
261         */                
262        mult = mmc_card_sd(card) ? 100 : 10;                
263                        
264        /*                
265         * Scale up the multiplier (and therefore the timeout) by                
266         * the r2w factor for writes.                
267         */                
268        if (data->flags & MMC_DATA_WRITE)                
269            mult <<= card->csd.r2w_factor;            
270                        
271        data->timeout_ns = card->csd.tacc_ns * mult;                
272        data->timeout_clks = card->csd.tacc_clks * mult;                
273                        
274        /*                
275         * SD cards also have an upper limit on the timeout.                
276         */                
277        if (mmc_card_sd(card)) {                
278            unsigned int timeout_us, limit_us;            
279                        
280            timeout_us = data->timeout_ns / 1000;            
281            timeout_us += data->timeout_clks * 1000 /            
282                (card->host->ios.clock / 1000);        
283                        
284            if (data->flags & MMC_DATA_WRITE)            
285                /*        
286                 * The limit is really 250 ms, but that is        
287                 * insufficient for some crappy cards.        
288                 */        
289                limit_us = 300000;        
290            else            
291                limit_us = 100000;        
292                        
293            /*            
294             * SDHC cards always use these fixed values.            
295             */            
296            if (timeout_us > limit_us || mmc_card_blockaddr(card)) {            
297                data->timeout_ns = limit_us * 1000;        
298                data->timeout_clks = 0;        
299            }            
300        }                
301        /*                
302         * Some cards need very high timeouts if driven in SPI mode.                
303         * The worst observed timeout was 900ms after writing a                
304         * continuous stream of data until the internal logic                
305         * overflowed.                
306         */                
307        if (mmc_host_is_spi(card->host)) {                
308            if (data->flags & MMC_DATA_WRITE) {            
309                if (data->timeout_ns < 1000000000)        
310                    data->timeout_ns = 1000000000;    /* 1s */
311            } else {            
312                if (data->timeout_ns < 100000000)        
313                    data->timeout_ns =  100000000;    /* 100ms */
314            }            
315        }                
316    }                    
上面代码对时间处理比较细致,程序实现也比较简单,就不再详细说明了。重新回到mmc_blk_issue_rq中....
305-306行这两行关于scatterlist的操作,比较关键。具体的实现如下:
[card/queue.c]
301    unsigned int mmc_queue_map_sg(struct mmc_queue *mq)        
302    {        
303        unsigned int sg_len;    
304        size_t buflen;    
305        struct scatterlist *sg;    
306        int i;    
307            
308        if (!mq->bounce_buf)    
309            return blk_rq_map_sg(mq->queue, mq->req, mq->sg);
310            
311        BUG_ON(!mq->bounce_sg);    
312            
313        sg_len = blk_rq_map_sg(mq->queue, mq->req, mq->bounce_sg);    
314            
315        mq->bounce_sg_len = sg_len;    
316            
317        buflen = 0;    
318        for_each_sg(mq->bounce_sg, sg, sg_len, i)    
319            buflen += sg->length;
320            
321        sg_init_one(mq->sg, mq->bounce_buf, buflen);    
322            
323        return 1;    
324    }        
之前的分析中我们忽略了bounce_buf机制,所以这里真正关心的是308-309行。使用给定请求的全部段填充给定的散列表,同时内存中邻近的段在插入散布表之前被接合, 对应sg_len返回的是散列表的项数。这样以后提交给core的mmc_request结构中就可以直接使用scatterlist。然而对于bounce_buf机制下的scatterlist,318-319行将所有的操作整合以后最终调用321行的sg_init_one只初始化一个散列表项。后面我们将看到他们跟进一步的区别。是时候回到mmc_blk_issue_rq中了。
312-325行代码比较简单,316行遍历sg list,获取其数据长度,最终根据实际请求的大小作比较,来调整sg list的大小及项数。
327和331行这是和bounce_buf机制相关的,有兴趣的可以参考源码。
329行起来一个承上启下的作用,同时也将整个card目录推向了故事的高潮。与前面所说的mmc_wait_for_cmd一样,这里是很难说清楚mmc_wait_for_req的实现了。他是core层的一个接口函数,这里我们关注他说传递的两个参数mmc_wait_for_req(card->host, &brq.mrq);
card->host对应请求的主机控制器,然后,请求要做的事情就包含在brq.mrq当中了。递交完这两项内容以后,之前说过的那个内核线程就可以安然入睡了,至于什么时候被什么吵醒后面我们遇到了再来分析。
331行以后发生的故事也许就只能等到线程醒来的时候才知道了。但是有些时候还是要有点未卜先知的能力的,显然下面这段基本都是在处理出错的一些状态,还是简单分析一下....
338行这些个error不是被人干的,正是调用mmc_wait_for_req以后,底层的host主机控制器传送上来的。
343行很明显前面已经说过了,这斯出错了还不承认,还说人家让他传送的扇区多了,还有一个一个扇区来做。好吧,就给你这个机会,结果就置位了disable_multi,接着continue。
346行能走到这里的哥们可能就不得不承认自己错了,好吧没有办法就去找出错的原因吧,也就只能读取设备的状态信息了。
[card/block.c]
220    static u32 get_card_status(struct mmc_card *card, struct request *req)        
221    {        
222        struct mmc_command cmd;    
223        int err;    
224            
225        memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));    
226        cmd.opcode = MMC_SEND_STATUS;    
227        if (!mmc_host_is_spi(card->host))    
228            cmd.arg = card->rca << 16;
229        cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R2 | MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC;    
230        err = mmc_wait_for_cmd(card->host, &cmd, 0);    
231        if (err)    
232            printk(KERN_ERR "%s: error %d sending status comand",
233                   req->rq_disk->disk_name, err);
234        return cmd.resp[0];    
235    }
相信这段代码还是有点熟悉的了,这里就不必详说了,注意这里少了一个申请主机控制器的动作,因为前面申请到的还没释放呢。
349-372行有了出错的状态那就慢慢分析了,无非是prinkt。
374-393行主要是为了满足时序上的要求,具体内容后面会根据SD spece中的内容来做分析。
404-417行如果程序执行到这里,那么这个设备可能就真没得救了。早点goto cmd_err吧。
420-424行这段是最好的结果了,        
ret = __blk_end_request(req, 0, brq.data.bytes_xfered);
提交给块层,请求处理成功。当然这也是我们最想见到的,至于cmd_err:以后的内容,这里就没有必要再详细分析了,有兴趣研究的自己琢磨。
3. 小结
    好了,card的故事该说的,能说的到这里就算是讲完了。稍微回顾一下这一层所做的工作,就是将块层递交的请求从新打包成mmc_request递交出去,其中块层请求处理为了提高性能采用了内核线程的方法。为了后面分析方便还是列出部分与core层的接口函数:
static inline void mmc_claim_host(struct mmc_host *host);
void mmc_release_host(struct mmc_host *host);
void mmc_wait_for_req(struct mmc_host *host, struct mmc_request *mrq);
int mmc_wait_for_cmd(struct mmc_host *host, struct mmc_command *cmd, int retries);
最后,带着N多的困惑与不解继续走向core层的春天.....























core层处理(linux/driver/mmc/core)
1. core层初始化
一切变化逃不出Kconfig/Makefile的魔爪,这话一点也不假。同样core层的故事也将从这里拉开帷幕。二话不说先还是进到core目录下瞧瞧…
与以往所见到的Kconfig相比这里的显然少了几分生机和活力,貌似整个文件看完也难以发现令我们眼前发亮的字眼。也罢,少一个config也许就意味这我们少看几千行代码。再看看Makefile:
[core/Makefile]
5    ifeq ($(CONFIG_MMC_DEBUG),y)                
6        EXTRA_CFLAGS        += -DDEBUG    
7    endif                
8                    
9    obj-$(CONFIG_MMC)        += mmc_core.o        
10    mmc_core-y            := core.o bus.o host.o \    
11                       mmc.o mmc_ops.o sd.o sd_ops.o \
12                       sdio.o sdio_ops.o sdio_bus.o \
13                       sdio_cis.o sdio_io.o sdio_irq.o
14                    
15    mmc_core-$(CONFIG_DEBUG_FS)    += debugfs.o            
看到这里我们再也兴奋不起来了,好像处理debugfs.c这个文件我们可以不怎么关注外,其他的文件都是我们研究的重点了。命运本该如此,不能改变就学着去接受吧.....
知道了是那些个文件再去找入口也许就方便多了,前面我们说过module_init和subsys_initcall永远是linux内核中最“忠实”的奸臣。当然也还有其他的乱臣贼子,一张口就道出内核入口的,这里就不在一一列出了。前面说到card目录的时候,入口显然是module_init,记性稍微好点的哥们可能还记得当时是因为mmc_bus_type这条总线才让我们card的故事得以延续的。换句话来说,如果这条总线都还尚未注册,那么请问card目录又将如何利用总线mmc_bus_type的probe方法最终走向mmc_driver->probe?无花却有果,那才真是奇了怪了。说来这么多无非是想证明其实core目录是早于card目录而生的,而我们又知道对于subsys_initcall是早于module_init调用的,那么也就不难想到core很有可能就是利用subsys_initcall来入口的了。
是不是这个理搜索一下内核代码就知道了,直接在/mmc/core目录下搜索subsys_initcall关键字,出来的不是别人真是core.c这个文件。不信邪的可以去搜索module_init,要是能搜索出东西来,那就是出了鬼了,说不好多半是上辈子造下的孽,这辈子该还了。好了,是时候进入正题了,先看subsys_initcall(mmc_init)如下:
[mmc/core/core.c]
1315    static int __init mmc_init(void)        
1316    {        
1317        int ret;    
1318            
1319        workqueue = create_singlethread_workqueue("kmmcd");    
1320        if (!workqueue)    
1321            return -ENOMEM;
1322            
1323        ret = mmc_register_bus();    
1324        if (ret)    
1325            goto destroy_workqueue;
1326            
1327        ret = mmc_register_host_class();    
1328        if (ret)    
1329            goto unregister_bus;
1330            
1331        ret = sdio_register_bus();    
1332        if (ret)    
1333            goto unregister_host_class;
1334            
1335        return 0;    
1336            
1337    unregister_host_class:        
1338        mmc_unregister_host_class();    
1339    unregister_bus:        
1340        mmc_unregister_bus();    
1341    destroy_workqueue:        
1342        destroy_workqueue(workqueue);    
1343            
1344        return ret;    
1345    }        
1319行内核时间处理机制中大名鼎鼎的工作队列就被使用在这里了。我们知道每个工作队列有一个或多个专用的进程("内核线程"), 它运行提交给这个队列的函数。通常我们使用create_workqueue来创建一个工作队列,实际上他可能创建了多个线程运行在系统不同的处理器上。然而在很多情况下, 我们提交的任务可能是些简单的单线程就能够完成的工作,这时候使用create_singlethread_workqueue来代替创建工作队列时在适用不过了。这里就是直接使用create_singlethread_workqueue创建一个单线程的工作队列。
1323行之前分析内核入口的时候一而再再而三的提到mmc_bus_type这么一条总线,现在她终于是有机会抛头露面了。可以猜测mmc_register_bus注册的不是别人正是垂涎已久的mmc_bus_type,不信你就来看代码。
[mmc/core/bus.c]
150    int mmc_register_bus(void)    
151    {    
152        return bus_register(&mmc_bus_type);
153    }
看这代码清晰简单,比起小葱拌豆腐还一清二白。如果你硬是说不认识bus_register那我就没辙了,回去翻翻设备模型估计第一页就有讲述他老人家的风骚故事。
1327行这句话看不看能,如果你硬是对sys目录下的那点东西怎么来的感兴趣的话,就去瞅两眼吧。一眼就够了,太多了伤身体。
1331行又来个sdio_bus注册,本来一个mmc_bus_type就折腾的够烦人的了,现在又来个sdio_bus是个什么东东,无形中给我们增加压力。不知道是什么东西就百度百科一下吧,谁知道塞翁失马焉知非福,下面来点百度的东西。其实SDIO 是目前我们比较关心的技术,SDIO 故名思义,就是 SD 的 I/O 接口(interface )的意思,不过这样解释可能还有点抽像。更具体的说明,SD 本来是记忆卡的标准,但是现在也可以把 SD 拿来插上一些外围接口使用,这样的技术便是 SDIO 。所以 SDIO 本身是一种相当单纯的技术,透过 SD 的 I/O 接脚来连接外部外围,并且透过 SD 上的 I/O 数据接位与这些外围传输数据,而且 SD 协会会员也推出很完整的 SDIO stack 驱动程序,使得 SDIO 外围(我们称为 SDIO 卡)的开发与应用变得相当热门。现在已经有非常多的手机或是手持装置都支持 SDIO 的功能(SD 标准原本就是针对 mobile device 而制定),而且许多 SDIO 外围也都被开发出来,让手机外接外围更加容易,并且开发上更有弹性(不需要内建外围)。目前常见的 SDIO 外围(SDIO 卡)有:Wi-Fi card (无线网络卡)、CMOS sensor card (照相模块)、GPS card
GSM/GPRS modem card、Bluetooth card、Radio/TV card。SDIO 的应用将是未来嵌入式系统最重要的接口技术之一,并且也会取代目前 GPIO 式的 SPI 接口。
    看完这堆科普知识,是不是有点柳暗花明又一村的感觉,其实这儿注册个sdio_bus就是为那些sdio外设服务的,就像前面我们分析的card目录使用mmc_bus,说不准哪天又多出个什么wi-fi卡就要依附在这条sdio总线上,那时我们就可以像mmc_bus一样拿来用了。至少这里我们现在还不用管他,这也就是说刚才core中见到的若干个文件,只要名字带了个sdio的头的,我们八成都不用再来管他了。你说这是福还是祸,是福跑不了,是祸躲不过。
mmc_init比较简短,说到这里也就算是结束了。一般来说core层所做的初始化的工作较少,多半是为整个子系统的工作提供必要的接口,就像前面分析块层设备驱动一样。另外,前面我们说过在card层给我们core的分析留下了一些线索,下面我们就来按之前遗留下来的函数的顺序对其一一进行分析。
2. mmc_claim_host
mmc_claim_host定义在/mmc/core/core.h中实际的代码是由__ mmc_claim_host来完成的,具体的实现如下:
150    static inline void mmc_claim_host(struct mmc_host *host)    
151    {    
152        __mmc_claim_host(host, NULL);
153    }    
函数以非终止的方式调用,传递的abort实参为NULL。关于__ mmc_claim_host的内容将做详细分析,具体代码如下:
[mmc/core/core.c]
451    int __mmc_claim_host(struct mmc_host *host, atomic_t *abort)            
452    {            
453        DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);        
454        unsigned long flags;        
455        int stop;        
456                
457        might_sleep();        
458                
459        add_wait_queue(&host->wq, &wait);        
460        spin_lock_irqsave(&host->lock, flags);        
461        while (1) {        
462            set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);    
463            stop = abort ? atomic_read(abort) : 0;    
464            if (stop || !host->claimed || host->claimer == current)    
465                break;
466            spin_unlock_irqrestore(&host->lock, flags);    
467            schedule();    
468            spin_lock_irqsave(&host->lock, flags);    
469        }        
470        set_current_state(TASK_RUNNING);        
471        if (!stop) {        
472            host->claimed = 1;    
473            host->claimer = current;    
474            host->claim_cnt += 1;    
475        } else        
476            wake_up(&host->wq);    
477        spin_unlock_irqrestore(&host->lock, flags);        
478        remove_wait_queue(&host->wq, &wait);        
479        if (!stop)        
480            mmc_host_enable(host);    
481        return stop;        
482    }            
453行初始化一个等待节点,后面我们将看到他的作用。
457行might_sleep宏其实就是检查是否需要重新调度,如果是,则进行调度。一般都用在可能引发睡眠的上下文中,完成任务的抢占。
459行将新的等待节点加入到主机的host->wq等待对列中,主要这里只是说加入进来
464行满足以下条件之一该线程将不会睡眠直接跳出while循环,分别是设置了终止、host空闲可用或者拥有该host的是本线程。当符合以上三条中的任何一种情况,程序会跳转到470行,重新设置线程状态为运行态。下面我们在abort=0的条件下分两种情况来讨论上面的整段代码的执行情况:
情况一:如果此时host不是空闲状态,host-> claimed=1且host->claimer != current此时按常理来说本线程将等待,459行,462行以及467行这三行代码使得线程睡眠在host->wq等待队列上,什么时候唤醒后面说到。
情况二:此时host处于空闲状态host-> claimed=0,或者host拥有者就是当前这个线程,这时程序直接跳转到470行,重新将进程状态设为运行态,当然这时的471-475行也就得以执行了。这三个变量的重新赋值意味着本线程得到了Host的控制权,当然478行的等待队列中的元素也就该删除了,480行host开始工作,具体实现后面再分析。
最后,来看看这段代码的一个最特殊的情况abort!=0时,这种情况本身就是个bug,既要claime然后又让人家abort,这一点我是看不穿想不透了,不过476行的代码倒是有几分的人性化,如果像前面所说的有线程睡眠在了host->wq上了,那么这个时候wake_up(&host->wq);一旦发出就回唤醒那些等待host的线程重新申请资源,毕竟这个host较少,资源还是相当紧张的。当然这是这种变态社会中的一种极其变态的情况,真正正常的wake_up可能还是要等到mmc_release_host的时候,在这里只是先提一下。
最后的最后要说的是current这个东西,这个指的不是别人,正是前面一节我们谈到的那个块请求处理的内核线程,当然早在card的prob中有个mmc_blk_set_blksize里面也使用到了这个她,那个时候到底指向的谁就确实不知道了。
另外,刚才说到了mmc_host_enable这个函数,定义在/mmc/core/core.c中,还是来简单的看一下:
[mmc/core/core.c]
346    /**                
347     *    mmc_host_enable - enable a host.            
348     *    @host: mmc host to enable            
349     *                
350     *    Hosts that support power saving can use the 'enable' and 'disable'            
351     *    methods to exit and enter power saving states. For more information            
352     *    see comments for struct mmc_host_ops.            
353     */                
354    int mmc_host_enable(struct mmc_host *host)                
355    {                
356        if (!(host->caps & MMC_CAP_DISABLE))            
357            return 0;        
358                    
359        if (host->en_dis_recurs)            
360            return 0;        
361                    
362        if (host->nesting_cnt++)            
363            return 0;        
364                    
365        cancel_delayed_work_sync(&host->disable);            
366                    
367        if (host->enabled)            
368            return 0;        
369                    
370        if (host->ops->enable) {            
371            int err;        
372                    
373            host->en_dis_recurs = 1;        
374            err = host->ops->enable(host);        
375            host->en_dis_recurs = 0;        
376                    
377            if (err) {        
378                pr_debug("%s: enable error %d\n",    
379                     mmc_hostname(host), err);
380                return err;    
381            }        
382        }            
383        host->enabled = 1;            
384        return 0;            
385    }        
365行这实际上是内核维护的一个全局的工作队列,使用时不需要定义工作队列结构体,全局工作队列创建的时候可以使用如下方法:
int schedule_work(struct work_struct *work ); 
int schedule_work_on(int CPU,struct work_struct *work ); 
int scheduled_delayed_work(struct delayed_work *dwork,unsigned long delay); 
int scheduled_delayed_work_on(int cpu,struct delayed_work *dwork,unsigned long delay); 
如果任务被延迟,调用cancel_delayed_work_sync将会终止队列中的任务或者阻塞任务直到回调结束(如果处理程序已经在处理该任务)。 从这里不难发现主机处理任务的方式很有可能是利用的全局工作队列,具体如何等见到创建队列任务的时候再说。
370-382行就是调用host所提供的mmc_host_ops方法来设置了,其实整个过程是和低功耗相关的,这里就不再深入研究了。
    看完mmc_claim_host,我们乘热打铁把他的孪生兄弟mmc_release_host也给解决了。
3. mmc_release_host
mmc_release_host与mmc_claim_host一起出生入死,始终是成对出现,执行的过程肯能在顺序上有点颠倒,上点源码如下:
[mmc/core/core.c]
575    void mmc_release_host(struct mmc_host *host)                
576    {                
577        WARN_ON(!host->claimed);            
578                    
579        mmc_host_lazy_disable(host);            
580                    
581        mmc_do_release_host(host);            
582    }        
579行跟进源码:        
[mmc/core/core.c]
545    int mmc_host_lazy_disable(struct mmc_host *host)        
546    {        
547        if (!(host->caps & MMC_CAP_DISABLE))    
548            return 0;
549            
550        if (host->en_dis_recurs)    
551            return 0;
552            
553        if (--host->nesting_cnt)    
554            return 0;
555            
556        if (!host->enabled)    
557            return 0;
558            
559        if (host->disable_delay) {    
560            mmc_schedule_delayed_work(&host->disable,
561                    msecs_to_jiffies(host->disable_delay));
562            return 0;
563        } else    
564            return mmc_host_do_disable(host, 1);
565    }    
整个过程与上面说说的mmc_host_enable正好相反。
559-560行如果主机进入低功耗有个延时过程,那么就通过全局工作队列来进行延时调度,其中mmc_schedule_delayed_work调用的不是别人正是queue_delayed_work(workqueue, work, delay),至于host->disable里面放着什么内容这是host那边的事,谈到了在论。
564行如果主机没有这个癖好直接可以disable那再好不过了,mmc_host_do_disable(host, 1);为您解决一切后顾之忧。
[mmc/core/core.c]
388    static int mmc_host_do_disable(struct mmc_host *host, int lazy)                
389    {                
390        if (host->ops->disable) {            
391            int err;        
392                    
393            host->en_dis_recurs = 1;        
394            err = host->ops->disable(host, lazy);        
395            host->en_dis_recurs = 0;        
396                    
397            if (err < 0) {        
398                pr_debug("%s: disable error %d\n",    
399                     mmc_hostname(host), err);
400                return err;    
401            }        
402            if (err > 0) {        
403                unsigned long delay = msecs_to_jiffies(err);    
404                    
405                mmc_schedule_delayed_work(&host->disable, delay);    
406            }        
407        }            
408        host->enabled = 0;            
409        return 0;            
410    }            
由此可见这个忧患也并没达到什么程度,394行爽快调用了host提供的disable方法,但是405行又再次出现一个延时调用,这个解释要想合理只有等到明年春暖花开的季节我们分析host的时候了。总之,当等到了那一天一切真相都会水落石出。
    回到mmc_release_host还剩下最后一行,mmc_do_release_host(host)。
[mmc/core/core.c]
509    static void mmc_do_release_host(struct mmc_host *host)        
510    {        
511        unsigned long flags;    
512            
513        spin_lock_irqsave(&host->lock, flags);    
514        if (--host->claim_cnt) {    
515            /* Release for nested claim */
516            spin_unlock_irqrestore(&host->lock, flags);
517        } else {    
518            host->claimed = 0;
519            host->claimer = NULL;
520            spin_unlock_irqrestore(&host->lock, flags);
521            wake_up(&host->wq);
522        }    
523    }        
这段代码逻辑异常清晰,格式异常工整,一切犹如行云流水一般。环环相扣,句句入理。这么多的优点面前我只说一句,省的大煞风景。
521行再见了wake_up,前面说过一个变态的,这里出现的这个可是他家的正统血脉哦,一个主机控制器的release,wake_up了一批抢占他的线程,这里就是个强有力的证明。
    好了,废话加白话总之没有一句真话的把mmc_release_host讲完了,接下来该步入整个SD卡故事得正题了,别笑的太早,到时候有你好受。
4. mmc_wait_for_req
总算是轮到他了,不是不想说他,是说起他来估计说到天黑还没个底。但是无论怎样,天塌下来内核源代码都还是要看的。废话少说,先上源码:
[mmc/core/core.c]
184    /**        
185     *    mmc_wait_for_req - start a request and wait for completion    
186     *    @host: MMC host to start command    
187     *    @mrq: MMC request to start    
188     *        
189     *    Start a new MMC custom command request for a host, and wait    
190     *    for the command to complete. Does not attempt to parse the    
191     *    response.    
192     */        
193    void mmc_wait_for_req(struct mmc_host *host, struct mmc_request *mrq)        
194    {        
195        DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(complete);    
196            
197        mrq->done_data = &complete;    
198        mrq->done = mmc_wait_done;    
199            
200        mmc_start_request(host, mrq);
201        
202        wait_for_completion(&complete);
203    }    
我汗,这啥意思,咋整个代码比潘长江还短。罢了不管他,研究下代码。
200行mmc_start_request搞了半天才开始请求,你说这急人不急人,好了看你怎个start法。
[mmc/core/core.c]
121    static void            
122    mmc_start_request(struct mmc_host *host, struct mmc_request *mrq)            
123    {            
124    #ifdef CONFIG_MMC_DEBUG            
125        unsigned int i, sz;        
126        struct scatterlist *sg;        
127    #endif            
128                
129        pr_debug("%s: starting CMD%u arg %08x flags %08x\n",        
130             mmc_hostname(host), mrq->cmd->opcode,    
131             mrq->cmd->arg, mrq->cmd->flags);    
132                
133        if (mrq->data) {        
134            pr_debug("%s:     blksz %d blocks %d flags %08x "    
135                tsac %d ms nsac %d\n,
136                mmc_hostname(host), mrq->data->blksz,
137                mrq->data->blocks, mrq->data->flags,
138                mrq->data->timeout_ns / 1000000,
139                mrq->data->timeout_clks);
140        }        
141                
142        if (mrq->stop) {        
143            pr_debug("%s:     CMD%u arg %08x flags %08x\n",    
144                 mmc_hostname(host), mrq->stop->opcode,
145                 mrq->stop->arg, mrq->stop->flags);
146        }        
147                
148        WARN_ON(!host->claimed);        
149                
150        led_trigger_event(host->led, LED_FULL);        
151                
152        mrq->cmd->error = 0;        
153        mrq->cmd->mrq = mrq;        
154        if (mrq->data) {        
155            BUG_ON(mrq->data->blksz > host->max_blk_size);    
156            BUG_ON(mrq->data->blocks > host->max_blk_count);    
157            BUG_ON(mrq->data->blocks * mrq->data->blksz >    
158                host->max_req_size);
159                
160    #ifdef CONFIG_MMC_DEBUG            
161            sz = 0;    
162            for_each_sg(mrq->data->sg, sg, mrq->data->sg_len, i)    
163                sz += sg->length;
164            BUG_ON(sz != mrq->data->blocks * mrq->data->blksz);    
165    #endif            
166                
167            mrq->cmd->data = mrq->data;    
168            mrq->data->error = 0;    
169            mrq->data->mrq = mrq;    
170            if (mrq->stop) {    
171                mrq->data->stop = mrq->stop;
172                mrq->stop->error = 0;
173                mrq->stop->mrq = mrq;
174            }    
175        }        
176        host->ops->request(host, mrq);        
177    }    
这不看不大紧,一看乐死人。149行以前全是debug要用的,本来就不长的代码这一缩水可真没啥分量了。
150行啥玩意,LED?都啥时候了还有这闲工夫玩这玩意。搞硬件的兄弟们总喜欢在板子上搞几个LED,弄的像不整几个上去不足以展示自己实力似的,这也就苦了这帮子写内核的哥们,既然有了个状态指示灯,总不能让它没反应吧,省的那些不懂硬件的人怀疑哪位画板子的哥们把个LED的原理图给画错了,这就麻烦大了,会死人的。好吧就加段小代码让他工作起来吧,也就有了这个led_trigger_event,当然是可配置的。如果您确实认为有必要研究一番,就劳驾自己去观摩吧,我在这里就先失陪了。
167-173行这几行什么意思我始终没能明白,也许真的到了春暖花开的季节才能明白他的良苦用心吧。没办法,现在还不能说,那就等待等待在等待吧....
176行不用我多说肯定都知道这是个什么意思,不错调用的真是host边的接口,好了不能再说了,再说就有人告我侵犯领土完整了。
    前面说了这个函数很复杂的,怎么?放心好戏在后头。好了回到mmc_wait_for_req...
202行wait_for_completion(&complete);典型的complete机制,不会吧没听说过,那只能说明你out了。内核同步机制中complete可是也占了部分江山的呀,wait_for_completion以后的结果就是调用线程你可以进入冬眠了,什么时候我这边做完了会利用complete来解脱你的。好了话都说到这份上了,您自己说这个等待的过程是不是很漫长,何况也没有个期限,即使一万年也得等啊。
197-198行mmc_wait_done等待完成,进去看看
[mmc/core/core.c]
179    static void mmc_wait_done(struct mmc_request *mrq)    
180    {    
181        complete(mrq->done_data);
182    }    
181行确是complete,而且complete就是wait_for_completion的那个对象,好了大胆想象吧,N年后的某个地方我们肯定会与mmc_wait_done在聚首。不信就走着瞧....
5. mmc_wait_for_cmd
是时候进入mmc_wait_for_cmd了,不过遗憾的是这个函数也确实没有太多吸引人眼球的地方,还是贴出他的源码来吧。
[mmc/core/core.c]
217    int mmc_wait_for_cmd(struct mmc_host *host, struct mmc_command *cmd, int retries)    
218    {            
219        struct mmc_request mrq;        
220                
221        WARN_ON(!host->claimed);        
222                
223        memset(&mrq, 0, sizeof(struct mmc_request));        
224                
225        memset(cmd->resp, 0, sizeof(cmd->resp));        
226        cmd->retries = retries;        
227                
228        mrq.cmd = cmd;        
229        cmd->data = NULL;        
230                
231        mmc_wait_for_req(host, &mrq);        
232                
233        return cmd->error;        
234    }        
命令的提交形式与数据请求的有点区别,至少没能构建一个完整的struct mmc_request结构。但是最终却都是调用了mmc_wait_for_req。至于这些个struct mmc_command 、
struct mmc_reques现在确实不方便也没办法说清楚,说到真正作用在硬件上的传输过程之时,也将是揭开他神秘面纱之日。
    故事发展到这里我们断了线索,但是有一点是肯定的core为我们所干的远不止这些,至少到目前为止我们只分析到了呈上所做的工作,至于启下会干那些工作等我们看完host再来给他画上圆满的句号,我想只有这样才能表达我们对这个吃苦耐劳的core最崇高的敬意。













SD控制器之初始化(linux/driver/mmc/host)
这一层讲述硬件与硬件之间将要发生的故事,也是最底层驱动的核心。通常所谓的驱动程序设计的任务将落实到这一层上,所以关注host故事的发展也将成为移植整个SD类设备驱动的核心。在host目录中有各种平台下SD卡主机驱动器的实例,这里我们选择s3c2440平台作为分析的重点。参看Kconfig和Makefile即可获得相应信息,这里对应的文件即是s3cmci.c。
旧瓶装新酒,还是那个module_init,不一样的是其中的入口函数。在s3cmci.c中对应的是module_init(s3cmci_init);
[host/s3cmci.c]
1920    static int __init s3cmci_init(void)    
1921    {    
1922        return platform_driver_register(&s3cmci_driver);
1923    }    
1922行注册了一个平台驱动,这个前面分析的串口驱动等是一样的原理。这是新版内核中引入的一个虚拟的平台总线。对应的平台设备早在内核启动时通过platform_add_devices加入到了内核,相关的具体内容前面已经分析的挺多了,这里就不在详细说明。1922行调用的结果会导致s3cmci_driver中的probe方法得以调用,由此也就把我们引入了host的世界。
    首先还是来大致看一下s3cmci_driver中所对应的具体内容。
[host/s3cmci.c]
1908    static struct platform_driver s3cmci_driver = {            
1909        .driver    = {    
1910            .name    = "s3c-sdi",
1911            .owner    = THIS_MODULE,
1912            .pm    = s3cmci_pm_ops,
1913        },        
1914        .id_table    = s3cmci_driver_ids,    
1915        .probe        = s3cmci_probe,
1916        .remove        = __devexit_p(s3cmci_remove),
1917        .shutdown    = s3cmci_shutdown,    
1918    };            
1915行使我们关注的核心,由于host与硬件是直接相关的,probe接下来将做部分关于硬件初始化的工作,因此在分析下面一部分代码之前,最好能对s3c2440的sdi相关的内容有所了解。下面进入到probe的相关内容,整个函数洋洋洒洒三百多行,就分段说明吧。
[host/s3cmci.c]
1548    static int __devinit s3cmci_probe(struct platform_device *pdev)                    
1549    {                        
1550        struct s3cmci_host *host;                    
1551        struct mmc_host    *mmc;                
1552        int ret;                    
1553        int is2440;                    
1554        int i;                    
1555                            
1556        is2440 = platform_get_device_id(pdev)->driver_data;
    /*根据设备id号判断控制器类型*/                
1557                            
1558        mmc = mmc_alloc_host(sizeof(struct s3cmci_host), &pdev->dev);            
1559        if (!mmc) {                    
1560            ret = -ENOMEM;                
1561            goto probe_out;                
1562        }    
1558行分配一个mmc的控制器,同时struct s3cmci_host结构作为一个私有数据类型将添加到struct mmc_host的private域。mmc_alloc_host相应的代码如下:
[host/host.c]
58    struct mmc_host *mmc_alloc_host(int extra, struct device *dev)        
59    {        
60        int err;    
61        struct mmc_host *host;    
62            
63        if (!idr_pre_get(&mmc_host_idr, GFP_KERNEL))    
64            return NULL;
65            
66        host = kzalloc(sizeof(struct mmc_host) + extra, GFP_KERNEL);    
67        if (!host)    
68            return NULL;
69            
70        spin_lock(&mmc_host_lock);    
71        err = idr_get_new(&mmc_host_idr, host, &host->index);    
72        spin_unlock(&mmc_host_lock);    
73        if (err)    
74            goto free;
75            
76        dev_set_name(&host->class_dev, "mmc%d", host->index);    
77            
78        host->parent = dev;    
79        host->class_dev.parent = dev;    
80        host->class_dev.class = &mmc_host_class;    
81        device_initialize(&host->class_dev);    
82            
83        spin_lock_init(&host->lock);    
84        init_waitqueue_head(&host->wq);    
85        INIT_DELAYED_WORK(&host->detect, mmc_rescan);    
86        INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(&host->disable,mmc_host_deeper_disable);    
87            
88        /*    
89         * By default, hosts do not support SGIO or large requests.    
90         * They have to set these according to their abilities.    
91         */    
92        host->max_hw_segs = 1;    
93        host->max_phys_segs = 1;    
94        host->max_seg_size = PAGE_CACHE_SIZE;    
95            
96        host->max_req_size = PAGE_CACHE_SIZE;    
97        host->max_blk_size = 512;    
98        host->max_blk_count = PAGE_CACHE_SIZE / 512;    
99            
100        return host;    
101            
102    free:        
103        kfree(host);    
104        return NULL;    
105    }        
71行是内核的高效搜索树,将host->index与host结构相关联,方便以后查找。
78-81行主要是初始化host->class_dev,这个日后会通过device_register注册进系统。
84行前面已经在这个等待队列上花了不少笔墨,主要是同步对host资源的竞争的。
85-86行两行调用的函数其实没有本质上的区别,这里主要是初始化两个内核的延时工作队列。通过INIT_DELAYED_WORK或INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE初始化以后,将延时执行的函数与struct delay_work结构相绑定,对于延时工作队列,日后通过调用schedule_delayed_work(),咱们只要传递struct work_struct的结构体参数即可,使得绑定的函数得以运行。关于这两个函数所做的工作,我们后面单独在说,先继续往下走。
92-98行这些个都是设置host的一些属性的,是与block.c中请求队列的设置相对应的。
    重新回到s3cmci_probe....
1563                            
1564        for (i = S3C2410_GPE(5); i <= S3C2410_GPE(10); i++) {                    
1565            ret = gpio_request(i, dev_name(&pdev->dev));                
1566            if (ret) {                
1567                dev_err(&pdev->dev, "failed to get gpio %d\n", i);            
1568                            
1569                for (i--; i >= S3C2410_GPE(5); i--)            
1570                    gpio_free(i);        
1571                            
1572                goto probe_free_host;            
1573            }                
1574        }        
上面这一段申请SD卡驱动器所需的GPIO资源。
1575                            
1576        host = mmc_priv(mmc);                    
1577        host->mmc     = mmc;                
1578        host->pdev    = pdev;                
1579        host->is2440    = is2440;                
1580
上面这段代码就是对struct s3cmci_host *host这个私有结构的配置,对于core或block层见到的只有struct mmc_host。从另外的一个角度可以理解struct mmc_host实际上是    
struct s3cmci_host的基类,有着所有控制器所必须具有的属性。struct s3cmci_host还包含了与host硬件平台相关的特征。
1581        host->pdata = pdev->dev.platform_data;    
1582        if (!host->pdata) {                    
1583            pdev->dev.platform_data = &s3cmci_def_pdata;                
1584            host->pdata = &s3cmci_def_pdata;                
1585        }                    
1586            
这是平台设备注册时platform_device所具有的属性,对于这里分析所使用的mini2440平台来说对应于math-mini2440.c文件中的
375行    s3c_device_sdi.dev.platform_data = &mini2440_mmc_cfg;    
不妨关注一下mini2440_mmc_cfg中大致的一些内容。
[arch/arm/ math-mini2440.c]
334    static struct s3c24xx_mci_pdata mini2440_mmc_cfg = {
335       .gpio_detect   = S3C2410_GPG(8),
336       .gpio_wprotect = S3C2410_GPH(8),
337       .set_power     = NULL,
338       .ocr_avail     = MMC_VDD_32_33|MMC_VDD_33_34,
339    };    
上面定义了写保护引脚、开检测以及供电范围等相关信息。                
1587        spin_lock_init(&host->complete_lock);                    
1588        tasklet_init(&host->pio_tasklet, pio_tasklet, (unsigned long) host);            
1589        
tasklet就象一个内核定时器, 在一个"软中断"的上下文中执行(以原子模式),常用在硬件中断处理中,使得可以使得复杂的任务安全地延后到以后的时间处理。task_init 建立一个 tasklet,然后调用函数 tasklet_schedule将这个tasklet放在 tasklet_vec链表的头部,并唤醒后台线程 ksoftirqd。当后台线程ksoftirqd运行调用__do_softirq时,会执行在中断向量表softirq_vec里中断号TASKLET_SOFTIRQ对应的 tasklet_action函数,然后 tasklet_action遍历 tasklet_vec链表,调用每个 tasklet的函数完成软中断操作,上面例子中即是pio_tasklet函数,另外软中断处理函数只能传递一个long型变量。这里是直接使用host的地址,作为传递参数。关于这个pio_tasklet现在说他还为时过早,等时辰一到自然会对他大书特书。
1590        if (is2440) {                    
1591            host->sdiimsk    = S3C2440_SDIIMSK;            
1592            host->sdidata    = S3C2440_SDIDATA;            
1593            host->clk_div    = 1;            
1594        } else {                    
1595            host->sdiimsk    = S3C2410_SDIIMSK;            
1596            host->sdidata    = S3C2410_SDIDATA;            
1597            host->clk_div    = 2;            
1598        }                    
1599        
host->sdiimsk    、host->sdidata分别用来存放host控制器SDI中断屏蔽寄存器和SDI数据寄存器相对SDI寄存器的偏移地址。对于s3c2440根据芯片手册SDIIntMsk偏移地址为0x3C,SDIDAT偏移地址为0x40。最后host->clk_div就是指的SDI使用的时钟分频系数了。
1600        host->complete_what     = COMPLETION_NONE;                
1601        host->pio_active     = XFER_NONE;                
1602            
host->complete_what是一个枚举类型变量,实际上用以标示传输完成的状态;host->pio_active标示数据传输的方向,所以在这里一起初始化为空。
关于传输完成的标示为了后面分析方便还是一起列举出来:
enum s3cmci_waitfor {
    COMPLETION_NONE,
    COMPLETION_FINALIZE,
    COMPLETION_CMDSENT,
    COMPLETION_RSPFIN,
    COMPLETION_XFERFINISH,
    COMPLETION_XFERFINISH_RSPFIN,
};            
1603    #ifdef CONFIG_MMC_S3C_PIODMA                        
1604        host->dodma        = host->pdata->dma;            
1605    #endif                        
1606    
上面是同时使能了PIO和DMA模式的情况,这里我们对两种传输方式都做相应的分析    ,所以host->dodma默认为1。
1607        host->mem = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);        
1608        if (!host->mem) {                    
1609            dev_err(&pdev->dev,                
1610                failed to get io memory region resouce.\n);            
1611                            
1612            ret = -ENOENT;                
1613            goto probe_free_gpio;                
1614        }                    
1615    
1616        host->mem = request_mem_region(host->mem->start,                    
1617                           resource_size(host->mem), pdev->name);        
1618                            
1619        if (!host->mem) {                    
1620            dev_err(&pdev->dev, "failed to request io memory region.\n");            
1621            ret = -ENOENT;                
1622            goto probe_free_gpio;                
1623        }                    
1624                            
1625        host->base = ioremap(host->mem->start, resource_size(host->mem));            
1626        if (!host->base) {                    
1627            dev_err(&pdev->dev, "failed to ioremap() io memory region.\n");        
1628            ret = -EINVAL;                
1629            goto probe_free_mem_region;                
1630        }                    
1631        
上面的一段代码相对比较简单,都是平台驱动设计过程中常用的几个处理函数,就不一一展开了。首先是获取IO资源,这当然即使mach-mini2440.c中所注册的IORESOURCE_MEM,
1616行会申请这个资源并检查是否可用,当然只要之前没有使用过SDI寄存器空间,这里都会申请成功。最后就是IO映射,将实地址映射为内核虚拟地址使用。最后,host->base将保持SDI寄存器基地址所对应的内核虚拟地址。
1632        host->irq = platform_get_irq(pdev, 0);                    
1633        if (host->irq == 0) {                    
1634            dev_err(&pdev->dev, "failed to get interrupt resouce.\n");                
1635            ret = -EINVAL;                
1636            goto probe_iounmap;                
1637        }                    
1638                            
1639        if (request_irq(host->irq, s3cmci_irq, 0, DRIVER_NAME, host)) {            
1640            dev_err(&pdev->dev, "failed to request mci interrupt.\n");                
1641            ret = -ENOENT;                
1642            goto probe_iounmap;                
1643        }                    
1644            
上面一段是对中断资源的申请,并通过request_irq安装了中断处理函数,使能了SDI中断。在上段最为关心的是s3cmci_irq    中断处理函数及其传入的dev_id    。关于这个处理函数的分析后面讲述数据传输的时候会进行细致分析。接着向下....
1645        /* We get spurious interrupts even when we have set the IMSK                
1646         * register to ignore everything, so use disable_irq() to make                
1647         * ensure we don't lock the system with un-serviceable requests. */            
1648                            
1649        disable_irq(host->irq);                    
1650        host->irq_state = false;                    
1651        
前面我们强调了request_irq调用的结果会使能    host->irq,但此时系统初始化尚未完成这时候出现的中断可能将处理器带入一个异常状态,所以1649行屏蔽中断1650行将中断状态置位无效都是有必要的。                
1652        if (!host->pdata->no_detect) {                    
1653            ret = gpio_request(host->pdata->gpio_detect, "s3cmci detect");            
1654            if (ret) {                
1655                dev_err(&pdev->dev, "failed to get detect gpio\n");            
1656                goto probe_free_irq;            
1657            }                
1658                    
如果SD卡存在的检查一般是通过读取专用引脚状态来实现的,这里如果需要做detect相关的工作的话就必须重新分配一个管脚,在当前系统中前面定义了以GPG8作为检测引脚。
1659            host->irq_cd = s3c2410_gpio_getirq(host->pdata->gpio_detect);            
1660            
s3c2410_gpio_getirq是获取这个GPIO的外部中断向量号,可见后面的SD卡的检测可能会用到这个引脚的外部中断。
1661            if (host->irq_cd >= 0) {                
1662                if (request_irq(host->irq_cd, s3cmci_irq_cd,            
1663                        IRQF_TRIGGER_RISING |    
1664                        IRQF_TRIGGER_FALLING,    
1665                        DRIVER_NAME, host)) {    
1666                    dev_err(&pdev->dev,        
1667                        can't get card detect irq.\n);    
1668                    ret = -ENOENT;        
1669                    goto probe_free_gpio_cd;        
1670                }            
1671            } else {                
1672                dev_warn(&pdev->dev,            
1673                     "host detect has no irq available\n");        
1674                gpio_direction_input(host->pdata->gpio_detect);            
1675            }                
1676        } else                    
1677            host->irq_cd = -1;                
1678            
上面的这段代码意图很明显就是要申请这个中断了,s3cmci_irq_cd是其处理函数。对像SD卡这种可移出设备来作为块设备存储介质的话,大多会涉及到媒体切换,具体这方面的内容后面用到的时候也会有个详细分析。            
1679        if (!host->pdata->no_wprotect) {                    
1680            ret = gpio_request(host->pdata->gpio_wprotect, "s3cmci wp");            
1681            if (ret) {                
1682                dev_err(&pdev->dev, "failed to get writeprotect\n");            
1683                goto probe_free_irq_cd;            
1684            }                
1685                            
1686            gpio_direction_input(host->pdata->gpio_wprotect);                
1687        }                    
1688    
与检测的管脚类似,这里就不详说了
1689        /* depending on the dma state, get a dma channel to use. */                    
1690                            
1691        if (s3cmci_host_usedma(host)) {                    
1692            host->dma = s3c2410_dma_request(DMACH_SDI, &s3cmci_dma_client,    
1693                            host);
1694            if (host->dma < 0) {                
1695                dev_err(&pdev->dev, "cannot get DMA channel.\n");            
1696                if (!s3cmci_host_canpio()) {            
1697                    ret = -EBUSY;        
1698                    goto probe_free_gpio_wp;        
1699                } else {            
1700                    dev_warn(&pdev->dev, "falling back to PIO.\n");        
1701                    host->dodma = 0;        
1702                }            
1703            }                
1704        }                    
1705        
1691行这个我们之前就默认为TURE了,所以接下来的几行代码是免不了。
1692行s3c2410_dma_request申请DMA通道,对s3c2440平台有4通道的DMA。而DMACH_SDI是一个虚拟的通道号,由于这部分代码是和硬件紧密相关的,而且整个DMA的管理相对来讲比较复杂,所以这里只是粗略了解一下。
[plat-s3c24xx/dma.c]
715    int s3c2410_dma_request(unsigned int channel,                
716                struct s3c2410_dma_client *client,    
717                void *dev)    
718    {                
719        struct s3c2410_dma_chan *chan;            
720        unsigned long flags;            
721        int err;            
722                    
723        pr_debug("dma%d: s3c2410_request_dma: client=%s, dev=%p\n",            
724             channel, client->name, dev);        
725                    
726        local_irq_save(flags);            
727                    
728        chan = s3c2410_dma_map_channel(channel);            
729        if (chan == NULL) {            
730            local_irq_restore(flags);        
731            return -EBUSY;        
732        }            
733                    
734        dbg_showchan(chan);            
735                    
736        chan->client = client;            
737        chan->in_use = 1;            
738                    
739        if (!chan->irq_claimed) {            
740            pr_debug("dma%d: %s : requesting irq %d\n",        
741                 channel, __func__, chan->irq);    
742                    
743            chan->irq_claimed = 1;        
744            local_irq_restore(flags);        
745                    
746            err = request_irq(chan->irq, s3c2410_dma_irq, IRQF_DISABLED,        
747                      client->name, (void *)chan);
748                    
749            local_irq_save(flags);        
750                    
751            if (err) {        
752                chan->in_use = 0;    
753                chan->irq_claimed = 0;    
754                local_irq_restore(flags);    
755                    
756                printk(KERN_ERR "%s: cannot get IRQ %d for DMA %d\n",    
757                       client->name, chan->irq, chan->number);    
758                return err;    
760                    
761            chan->irq_enabled = 1;        
762        }            
763                    
764        local_irq_restore(flags);            
765                    
766        /* need to setup */            
767                    
768        pr_debug("%s: channel initialised, %p\n", __func__, chan);            
769                    
770        return chan->number | DMACH_LOW_LEVEL;            
771    }                
728行是问题的关键,调用s3c2410_dma_map_channel为虚拟的DMA通道寻找一个物理的空闲通道。相应的代码如下:
1388    static struct s3c2410_dma_chan *s3c2410_dma_map_channel(int channel)            
1389    {                
1390        struct s3c24xx_dma_order_ch *ord = NULL;            
1391        struct s3c24xx_dma_map *ch_map;            
1392        struct s3c2410_dma_chan *dmach;            
1393        int ch;            
1394                    
1395        if (dma_sel.map == NULL || channel > dma_sel.map_size)            
1396            return NULL;        
1397                    
1398        ch_map = dma_sel.map + channel;            
1399                    
1400        /* first, try the board mapping */            
1401                    
1402        if (dma_order) {            
1403            ord = &dma_order->channels[channel];        
1404                    
1405            for (ch = 0; ch < dma_channels; ch++) {        
1406                if (!is_channel_valid(ord->list[ch]))    
1407                    continue;
1408                    
1409                if (s3c2410_chans[ord->list[ch]].in_use == 0) {    
1410                    ch = ord->list[ch] & ~DMA_CH_VALID;
1411                    goto found;
1412                }    
1413            }        
1414                    
1415            if (ord->flags & DMA_CH_NEVER)        
1416                return NULL;    
1417        }            
1418                    
1419        /* second, search the channel map for first free */            
1420                    
1421        for (ch = 0; ch < dma_channels; ch++) {            
1422            if (!is_channel_valid(ch_map->channels[ch]))        
1423                continue;    
1424                    
1425            if (s3c2410_chans[ch].in_use == 0) {        
1426                printk("mapped channel %d to %d\n", channel, ch);    
1427                break;    
1428            }        
1429        }            
1430                    
1431        if (ch >= dma_channels)            
1432            return NULL;        
1433                    
1434        /* update our channel mapping */            
1435                    
1436     found:                
1437        dmach = &s3c2410_chans[ch];            
1438        dmach->map = ch_map;            
1439        dmach->req_ch = channel;            
1440        s3c_dma_chan_map[channel] = dmach;            
1441                    
1442        /* select the channel */            
1443                    
1444        (dma_sel.select)(dmach, ch_map);            
1445                    
1446        return dmach;            
1447    }                
从上面的代码可以看到有两种策略来寻找一个空闲的通道,找到以后就走到了found以后的代码了,1444行就是对这个找的通道进行适当的初始化。
1706        host->clk = clk_get(&pdev->dev, "sdi");                    
1707        if (IS_ERR(host->clk)) {                    
1708            dev_err(&pdev->dev, "failed to find clock source.\n");                
1709            ret = PTR_ERR(host->clk);                
1710            host->clk = NULL;                
1711            goto probe_free_dma;                
1712        }                    
1713                            
1714        ret = clk_enable(host->clk);                    
1715        if (ret) {                    
1716            dev_err(&pdev->dev, "failed to enable clock source.\n");                
1717            goto clk_free;                
1718        }                    
1719                            
1720        host->clk_rate = clk_get_rate(host->clk);                    
1721        
以上是关于sdi时钟和波特率的有关设置,都是内核提供的一些简单的函数调用,相关的内容不是现在研究的重点就不再详细分析了。                    
1722        mmc->ops     = &s3cmci_ops;        
1723        mmc->ocr_avail    = MMC_VDD_32_33 | MMC_VDD_33_34;            
1724    #ifdef CONFIG_MMC_S3C_HW_SDIO_IRQ                        
1725        mmc->caps    = MMC_CAP_4_BIT_DATA | MMC_CAP_SDIO_IRQ;        
1726    #else                        
1727        mmc->caps    = MMC_CAP_4_BIT_DATA;                
1728    #endif                        
1729        mmc->f_min     = host->clk_rate / (host->clk_div * 256);                
1730        mmc->f_max     = host->clk_rate / host->clk_div;                
1731                            
1732        if (host->pdata->ocr_avail)                    
1733            mmc->ocr_avail = host->pdata->ocr_avail;                
1734                            
1735        mmc->max_blk_count    = 4095;                
1736        mmc->max_blk_size    = 4095;                
1737        mmc->max_req_size    = 4095 * 512;                
1738        mmc->max_seg_size    = mmc->max_req_size;                
1739                            
1740        mmc->max_phys_segs    = 128;                
1741        mmc->max_hw_segs    = 128;                
1742                            
1743        dbg(host, dbg_debug,                    
1744            "probe: mode:%s mapped mci_base:%p irq:%u irq_cd:%u dma:%u.\n",    
1745            (host->is2440?"2440":""),                    
1746            host->base, host->irq, host->irq_cd, host->dma);                    
1747        
上面就是对这个将要出嫁的mmc_host进行最后的设置,mmc->ops     = &s3cmci_ops;就是一直以来向core层提供的接口函数集。后面的分析可能部分是围绕它其中的函数展开的。
1748        ret = s3cmci_cpufreq_register(host);                    
1749        if (ret) {                    
1750            dev_err(&pdev->dev, "failed to register cpufreq\n");                
1751            goto free_dmabuf;                
1752        }                    
1753            
这里使用的是Linux的通告机制,s3cmci_cpufreq_register相对应的代码如下:
1398    static inline int s3cmci_cpufreq_register(struct s3cmci_host *host)    
1399    {    
1400        host->freq_transition.notifier_call = s3cmci_cpufreq_transition;
1401        
1402        return cpufreq_register_notifier(&host->freq_transition,
1403             CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
1404    }    
cpufreq_register_notifier cpu是将host->freq_transition注册到CPU频率通告链上,这个是由内核维护的,当cpu频率改变时将会调用上面注册的s3cmci_cpufreq_transition的内容。
1754        ret = mmc_add_host(mmc);                    
1755        if (ret) {                    
1756            dev_err(&pdev->dev, "failed to add mmc host.\n");                
1757            goto free_cpufreq;                
1758        }                    
1759        
mmc_add_host这是core层的函数,他保存了所有平台通用的代码。同时看上去简简单单的一个mmc_add_host,可能蕴藏着天大的玄机。为此我们将为mmc_add_host另分一章,作为core层的续集,专门讲述mmc_add_host过程中发生的点点滴滴....
    在开始分析mmc_add_host之前,让我们还是结束SD主机控制器的probe函数,接下来到了1760行....
1760        s3cmci_debugfs_attach(host);                    
1761                            
1762        platform_set_drvdata(pdev, mmc);                    
1763        dev_info(&pdev->dev, "%s - using %s, %s SDIO IRQ\n", mmc_hostname(mmc),
1764             s3cmci_host_usedma(host) ? "dma" : "pio",                
1765             mmc->caps & MMC_CAP_SDIO_IRQ ? "hw" : "sw");                
1766                            
1767        return 0;                    
1768                            
1769     free_cpufreq:                        
1770        s3cmci_cpufreq_deregister(host);                    
1771                            
1772     free_dmabuf:                        
1773        clk_disable(host->clk);                    
1774                            
1775     clk_free:                        
1776        clk_put(host->clk);                    
1777                            
1778     probe_free_dma:                        
1779        if (s3cmci_host_usedma(host))                    
1780            s3c2410_dma_free(host->dma, &s3cmci_dma_client);                
1781                            
1782     probe_free_gpio_wp:                        
1783        if (!host->pdata->no_wprotect)                    
1784            gpio_free(host->pdata->gpio_wprotect);                
1785                            
1786     probe_free_gpio_cd:                        
1787        if (!host->pdata->no_detect)                    
1788            gpio_free(host->pdata->gpio_detect);                
1789                            
1790     probe_free_irq_cd:                        
1791        if (host->irq_cd >= 0)                    
1792            free_irq(host->irq_cd, host);                
1793                            
1794     probe_free_irq:                        
1795        free_irq(host->irq, host);                    
1796                            
1797     probe_iounmap:                        
1798        iounmap(host->base);                    
1799                            
1800     probe_free_mem_region:                        
1801        release_mem_region(host->mem->start, resource_size(host->mem));            
1802                            
1803     probe_free_gpio:                        
1804        for (i = S3C2410_GPE(5); i <= S3C2410_GPE(10); i++)                    
1805            gpio_free(i);                
1806                            
1807     probe_free_host:                        
1808        mmc_free_host(mmc);                    
1809                            
1810     probe_out:                        
1811        return ret;                    
1812    }                
    上面的一段除了1760行是debugefs相关的,其他都是出错的处理了,那么也就没有必要纠结于此了,赶快开启新的生活吧....







































core层续集之mmc_add_host
 [core/host.c]
117    int mmc_add_host(struct mmc_host *host)        
118    {        
119        int err;    
120            
121        WARN_ON((host->caps & MMC_CAP_SDIO_IRQ) &&    
122            !host->ops->enable_sdio_irq);
123            
124        led_trigger_register_simple(dev_name(&host->class_dev), &host->led);    
125            
126        err = device_add(&host->class_dev);    
127        if (err)    
128            return err;
129            
130    #ifdef CONFIG_DEBUG_FS        
131        mmc_add_host_debugfs(host);    
132    #endif        
133            
134        mmc_start_host(host);    
135            
136        return 0;    
137    }        
124行还是前面所说的那个LED,这里不做研究。
126行设备注册,这个host->class_dev在很早以前我们就对他进行过初始化了,其中并没有给他关联到某某总线或是驱动上,所以实际上这段代码产生的效果就是在sysfs中留下自己走过的痕迹。
130-132行debug相关的可以跳过了。
134行是时候开启主机控制器了,这也是core层的函数具体的方法如下:
[core/core.c]
1118    void mmc_start_host(struct mmc_host *host)    
1119    {    
1120        mmc_power_off(host);
1121        mmc_detect_change(host, 0);
1122    }    
代码精炼到了极致,首先来看一下mmc_power_off,内容如下:
[core/core.c]
911    static void mmc_power_off(struct mmc_host *host)        
912    {        
913        host->ios.clock = 0;    
914        host->ios.vdd = 0;    
915        if (!mmc_host_is_spi(host)) {    
916            host->ios.bus_mode = MMC_BUSMODE_OPENDRAIN;
917            host->ios.chip_select = MMC_CS_DONTCARE;
918        }    
919        host->ios.power_mode = MMC_POWER_OFF;    
920        host->ios.bus_width = MMC_BUS_WIDTH_1;    
921        host->ios.timing = MMC_TIMING_LEGACY;    
922        mmc_set_ios(host);    
923    }
关心最多的就是host->ios当中的内容,前段的赋值真正作用在硬件上是调用host层向上提供的struct mmc_host_ops接口。这里922行实际上就是完成了这个工作。
    回到mmc_start_host,1121行这一行的作用显然是意义重大,看名字就知道是用来检测SD卡的,内容如下:
[core/core.c]
1023    void mmc_detect_change(struct mmc_host *host, unsigned long delay)        
1024    {        
1025    #ifdef CONFIG_MMC_DEBUG        
1026        unsigned long flags;    
1027        spin_lock_irqsave(&host->lock, flags);    
1028        WARN_ON(host->removed);    
1029        spin_unlock_irqrestore(&host->lock, flags);    
1030    #endif        
1031            
1032        mmc_schedule_delayed_work(&host->detect, delay);    
1033    }
除了1032行说了句人话,其他的百分之九十九的都是废话。曾几何时我们说过内核有个延时工作队列,没错就是他了。当然这可不是随便拿来玩的,与之对应的初始化前面已经说过即INIT_DELAYED_WORK(&host->detect, mmc_rescan);
好了1032行作用的结果估计大家都能猜到了,就是延时delay时间后就会去调用mmc_rescan了。前面我们传递的delay=0,那么这里就没有延时了,既然驱动都等不及要rescan了,我们也就不再卖关子了,直接mmc_rescan。
[core/core.c]
1038    void mmc_rescan(struct work_struct *work)            
1039    {            
1040        struct mmc_host *host =        
1041            container_of(work, struct mmc_host, detect.work);    
1042        u32 ocr;        
1043        int err;        
1044                
1045        mmc_bus_get(host);        
1046                
1047        /* if there is a card registered, check whether it is still present */        
1048        if ((host->bus_ops != NULL) && host->bus_ops->detect && !host->bus_dead)        
1049            host->bus_ops->detect(host);    
1050                
1051        mmc_bus_put(host);        
1052                
1053                
1054        mmc_bus_get(host);        
1055                
1056        /* if there still is a card present, stop here */        
1057        if (host->bus_ops != NULL) {        
1058            mmc_bus_put(host);    
1059            goto out;    
1060        }        
1061                
1062        /* detect a newly inserted card */        
1063                
1064        /*        
1065         * Only we can add a new handler, so it's safe to        
1066         * release the lock here.        
1067         */        
1068        mmc_bus_put(host);        
1069                
1070        if (host->ops->get_cd && host->ops->get_cd(host) == 0)        
1071            goto out;    
1072                
1073        mmc_claim_host(host);        
1074                
1075        mmc_power_up(host);        
1076        mmc_go_idle(host);        
1077                
1078        mmc_send_if_cond(host, host->ocr_avail);        
1079                
1080        /*        
1081         * First we search for SDIO...        
1082         */        
1083        err = mmc_send_io_op_cond(host, 0, &ocr);        
1084        if (!err) {        
1085            if (mmc_attach_sdio(host, ocr))    
1086                mmc_power_off(host);
1087            goto out;    
1088        }        
1089                
1090        /*        
1091         * ...then normal SD...        
1092         */        
1093        err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);        
1094        if (!err) {        
1095            if (mmc_attach_sd(host, ocr))    
1096                mmc_power_off(host);
1097            goto out;    
1098        }        
1099                
1100        /*        
1101         * ...and finally MMC.        
1102         */        
1103        err = mmc_send_op_cond(host, 0, &ocr);        
1104        if (!err) {        
1105            if (mmc_attach_mmc(host, ocr))    
1106                mmc_power_off(host);
1107            goto out;    
1108        }        
1109                
1110        mmc_release_host(host);        
1111        mmc_power_off(host);        
1112                
1113    out:            
1114        if (host->caps & MMC_CAP_NEEDS_POLL)        
1115            mmc_schedule_delayed_work(&host->detect, HZ);    
1116    }            
又是一个core层的函数,这可不好host表示“host很生气,后果很严重”。但是这也没办法阿,现实就是这么残酷,谁叫人家是core呢。这里又出现了个新名词bus_ops,不过我可以相当负责任的告诉你,现在我们还用不到。那么我们就直接跳到了1070行检测SD卡是否存在。那么host->ops->get_cd(host)将是我们关注的重点,他依然是那个宝刀未老的struct mmc_host_ops结构。get_cd方法正好对应函数.get_cd= s3cmci_card_present。既然都走到这来了就干脆先看完源码再说。
[host/s3cmci.c]
1177    static int s3cmci_card_present(struct mmc_host *mmc)        
1178    {        
1179        struct s3cmci_host *host = mmc_priv(mmc);    
1180        struct s3c24xx_mci_pdata *pdata = host->pdata;    
1181        int ret;    
1182            
1183        if (pdata->gpio_detect == 0)    
1184            return -ENOSYS;
1185            
1186        ret = gpio_get_value(pdata->gpio_detect) ? 0 : 1;    
1187        return ret ^ pdata->detect_invert;    
1188    }        
这是利用了SD卡座的一个机械检测方法,当SD插入以后SD卡的11脚会连接到低电平,从而得到卡插入的状态。对SD卡本身来说只能利用SD3引脚来做相应的判断。1186行就是读取检测引脚的值。
    回到mmc_rescan中,继续往下....
1073行获得主机控制权,这个函数的实现前面已经详细分析过了。
1075行设置并开启主机控制器。
[core/core.c]
865    static void mmc_power_up(struct mmc_host *host)        
866    {        
867        int bit;    
868            
869        /* If ocr is set, we use it */    
870        if (host->ocr)    
871            bit = ffs(host->ocr) - 1;
872        else    
873            bit = fls(host->ocr_avail) - 1;
874            
875        host->ios.vdd = bit;    
876        if (mmc_host_is_spi(host)) {    
877            host->ios.chip_select = MMC_CS_HIGH;
878            host->ios.bus_mode = MMC_BUSMODE_PUSHPULL;
879        } else {    
880            host->ios.chip_select = MMC_CS_DONTCARE;
881            host->ios.bus_mode = MMC_BUSMODE_OPENDRAIN;
882        }    
883        host->ios.power_mode = MMC_POWER_UP;    
884        host->ios.bus_width = MMC_BUS_WIDTH_1;    
885        host->ios.timing = MMC_TIMING_LEGACY;    
886        mmc_set_ios(host);    
887            
888        /*    
889         * This delay should be sufficient to allow the power supply    
890         * to reach the minimum voltage.    
891         */    
892        mmc_delay(10);    
893            
894        if (host->f_min > 400000) {    
895            pr_warning("%s: Minimum clock frequency too high for "
896            
897            host->ios.clock = host->f_min;
898        } else    
899            host->ios.clock = 400000;
900            
901        host->ios.power_mode = MMC_POWER_ON;    
902        mmc_set_ios(host);    
903            
904        /*    
905         * This delay must be at least 74 clock sizes, or 1 ms, or the    
906         * time required to reach a stable voltage.    
907         */    
908        mmc_delay(10);    
909    }        
上面代码比较简单,894行这里是对初始化阶段的时钟进行相应的控制,不能高于400K,否则有初始化失败的风险。其他的就是mmc_set_ios的工作了,这个我们后面分析mmc_host_ops的时候再来一起说。
    另外,SD卡的初始化一般分为几个阶段如下所示:

1076行使SD卡进入idle状态。
[core/mmc_ops.c]
96    int mmc_go_idle(struct mmc_host *host)                
97    {                
98        int err;            
99        struct mmc_command cmd;            
100                    
101        /*            
102         * Non-SPI hosts need to prevent chipselect going active during            
103         * GO_IDLE; that would put chips into SPI mode.  Remind them of            
104         * that in case of hardware that won't pull up DAT3/nCS otherwise.            
105         *            
106         * SPI hosts ignore ios.chip_select; it's managed according to            
107         * rules that must accomodate non-MMC slaves which this layer            
108         * won't even know about.            
109         */            
110        if (!mmc_host_is_spi(host)) {            
111            mmc_set_chip_select(host, MMC_CS_HIGH);        
112            mmc_delay(1);        
113        }            
114                    
115        memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));            
116                    
117        cmd.opcode = MMC_GO_IDLE_STATE;            
118        cmd.arg = 0;            
119        cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R1 | MMC_RSP_NONE | MMC_CMD_BC;        
120                    
121        err = mmc_wait_for_cmd(host, &cmd, 0);            
122                    
123        mmc_delay(1);            
124                    
125        if (!mmc_host_is_spi(host)) {            
126            mmc_set_chip_select(host, MMC_CS_DONTCARE);        
127            mmc_delay(1);        
128        }            
129                    
130        host->use_spi_crc = 0;            
131                    
132        return err;            
133    }            
110-112行由于SD卡会根据初始化过程中CS引脚的状态来判断所采用的传输模式,这里如果不使用SPI传输,那么一定要就CS引脚置位高电平。SD卡不同传输模式下引脚的定义如下所示:
    
117-119行设置命令格式,MMC_GO_IDLE_STATE对应CMD0,然后调用121行的函数mmc_wait_for_cmd来执行命令。
125-128行将110-112行置位的引脚复位到输入状态,因为在硬件上不确定输入输出关系的引脚都应将其设置为输入,以免引起冲突。

    
下面就到了mmc_rescan的1078行....
 [core/sd_ops.c]
196    int mmc_send_if_cond(struct mmc_host *host, u32 ocr)    
197    {    
198        struct mmc_command cmd;
199        int err;
200        static const u8 test_pattern = 0xAA;
201        u8 result_pattern;
202        
203        /*
204         * To support SD 2.0 cards, we must always invoke SD_SEND_IF_COND
205         * before SD_APP_OP_COND. This command will harmlessly fail for
206         * SD 1.0 cards.
207         */
208        cmd.opcode = SD_SEND_IF_COND;
209        cmd.arg = ((ocr & 0xFF8000) != 0) << 8 | test_pattern;
210        cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R7 | MMC_RSP_R7 | MMC_CMD_BCR;
211        
212        err = mmc_wait_for_cmd(host, &cmd, 0);    
213        if (err)    
214            return err;
215            
216        if (mmc_host_is_spi(host))    
217            result_pattern = cmd.resp[1] & 0xFF;
218        else    
219            result_pattern = cmd.resp[0] & 0xFF;
220            
221        if (result_pattern != test_pattern)    
222            return -EIO;
223            
224        return 0;    
225    }        
这是为了实现对SD 2.0 的支持,因为SD 2.0在发送设置SD卡的工作电压之前必须先发送CMD8命令,对于SD1.1来说,这个命令式得不到响应的。SD 2.0版和1.1版在很多地方都有很大的不同的,相关的内容可以参考spece。具体实现的代码与mmc_go_idle类似这里就不再分析了。


mmc_rescan的1083-1088行,这小段是搜索SDIO设备....
1093行是对SD卡的设置,跟踪源码:
[core/sd_ops.c]
151    int mmc_send_app_op_cond(struct mmc_host *host, u32 ocr, u32 *rocr)                
152    {                
153        struct mmc_command cmd;            
154        int i, err = 0;            
155                    
156        BUG_ON(!host);            
157                    
158        memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));            
159                    
160        cmd.opcode = SD_APP_OP_COND;            
161        if (mmc_host_is_spi(host))            
162            cmd.arg = ocr & (1 << 30); /* SPI only defines one bit */        
163        else            
164            cmd.arg = ocr;        
165        cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R1 | MMC_RSP_R3 | MMC_CMD_BCR;            
166                    
167        for (i = 100; i; i--) {            
168            err = mmc_wait_for_app_cmd(host, NULL, &cmd, MMC_CMD_RETRIES);    
169            if (err)        
170                break;    
171                    
172            /* if we're just probing, do a single pass */        
173            if (ocr == 0)        
174                break;    
175                    
176            /* otherwise wait until reset completes */        
177            if (mmc_host_is_spi(host)) {        
178                if (!(cmd.resp[0] & R1_SPI_IDLE))    
179                    break;
180            } else {        
181                if (cmd.resp[0] & MMC_CARD_BUSY)    
182                    break;
183            }        
184                    
185            err = -ETIMEDOUT;        
186                    
187            mmc_delay(10);        
188        }            
189                    
190        if (rocr && !mmc_host_is_spi(host))            
191            *rocr = cmd.resp[0];        
192                    
193        return err;            
194    }            
160-165行还是设置cmd结构,根据我们前面所说的SD卡初始化过程,这里应该是设置目标的工作电压也就是ACMD41。
167行表示mmc_wait_for_app_cmd最多重复做一百次,下面来分析一下她所做的具体工作。
[core/sd-ops.c]
65    int mmc_wait_for_app_cmd(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card,            
66        struct mmc_command *cmd, int retries)                
67    {                    
68        struct mmc_request mrq;                
69                        
70        int i, err;                
71                        
72        BUG_ON(!cmd);                
73        BUG_ON(retries < 0);                
74                        
75        err = -EIO;                
76                        
77        /*                
78         * We have to resend MMC_APP_CMD for each attempt so                
79         * we cannot use the retries field in mmc_command.                
80         */                
81        for (i = 0;i <= retries;i++) {                
82            memset(&mrq, 0, sizeof(struct mmc_request));            
83                        
84            err = mmc_app_cmd(host, card);            
85            if (err) {            
86                /* no point in retrying; no APP commands allowed */        
87                if (mmc_host_is_spi(host)) {        
88                    if (cmd->resp[0] & R1_SPI_ILLEGAL_COMMAND)    
89                        break;
90                }        
91                continue;        
92            }            
93                        
94            memset(&mrq, 0, sizeof(struct mmc_request));            
95                        
96            memset(cmd->resp, 0, sizeof(cmd->resp));            
97            cmd->retries = 0;            
98                        
99            mrq.cmd = cmd;            
100            cmd->data = NULL;            
101                        
102            mmc_wait_for_req(host, &mrq);            
103                        
104            err = cmd->error;            
105            if (!cmd->error)            
106                break;        
107                        
108            /* no point in retrying illegal APP commands */            
109            if (mmc_host_is_spi(host)) {            
110                if (cmd->resp[0] & R1_SPI_ILLEGAL_COMMAND)        
111                    break;    
112            }            
113        }                
114                        
115        return err;                
116    }                    
上面的代码我们分为两部分来看,81-92行为第一部分,94-113行为第二部分。同样mmc_app_cmd被重复了retries次。不妨看下84行的代码:
[core/sd-ops.c]
23    static int mmc_app_cmd(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card)                
24    {                    
25        int err;                
26        struct mmc_command cmd;                
27                        
28        BUG_ON(!host);                
29        BUG_ON(card && (card->host != host));                
30                        
31        cmd.opcode = MMC_APP_CMD;                
32                        
33        if (card) {                
34            cmd.arg = card->rca << 16;            
35            cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R1 | MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC;        
36        } else {                
37            cmd.arg = 0;            
38            cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R1 | MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_BCR;        
39        }                
40                        
41        err = mmc_wait_for_cmd(host, &cmd, 0);                
42        if (err)                
43            return err;            
44                        
45        /* Check that card supported application commands */                
46        if (!mmc_host_is_spi(host) && !(cmd.resp[0] & R1_APP_CMD))                
47            return -EOPNOTSUPP;            
48                        
49        return 0;                
50    }                    
和前面所分析的情况一致,这里最后还是在调用mmc_wait_for_cmd实现MMC_APP_CM(ACMD55)命令,根据前面的流程图我们知道在非SPI模式下设置ACMD41命令之前,必须先发送ACMD55命令进入AMD模式。因此这里的处理时为了保证ACMD41命令的成功执行。回到mmc_wait_for_app_cmd函数中来....

94-112行前面传递过来的ACMD41命令这里就会重新组装成struct mmc_request结构,然后调用mmc_wait_for_cmd(host, &cmd, 0);来执行。
109-112行作为SPI传输来讲这些个命令式被忽略的,所以出现了错误,只要状态指明了R1_SPI_ILLEGAL_COMMAND就不用在重试了。回到mmc_send_app_op_cond函数....

177-183行对于非SPI模式,通过判断返回的状态寄存器rSDIRSP0的第三十一位是否为1,来决定SD卡进入了ready状态。1:ready    0:busy。
190-191行这是返回的电压范围。如果一切正常认为初始化的第二阶段已经完成了,就该回到mmc_rescan的1095行mmc_attach_sd函数了。
[core/sd.c]
658    int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host, u32 ocr)            
659    {            
660        int err;        
661                
662        BUG_ON(!host);        
663        WARN_ON(!host->claimed);        
664                
665        mmc_sd_attach_bus_ops(host);        
666                
667        /*        
668         * We need to get OCR a different way for SPI.        
669         */        
670        if (mmc_host_is_spi(host)) {        
671            mmc_go_idle(host);    
672                
673            err = mmc_spi_read_ocr(host, 0, &ocr);    
674            if (err)    
675                goto err;
676        }        
677                
678        /*        
679         * Sanity check the voltages that the card claims to        
680         * support.        
681         */        
682        if (ocr & 0x7F) {        
683            printk(KERN_WARNING "%s: card claims to support voltages "    
684                   "below the defined range. These will be ignored.\n",    
685                   mmc_hostname(host));    
686            ocr &= ~0x7F;    
687        }        
688                
689        if (ocr & MMC_VDD_165_195) {        
690            printk(KERN_WARNING "%s: SD card claims to support the "    
691                   "incompletely defined 'low voltage range'. This "    
692                   "will be ignored.\n", mmc_hostname(host));    
693            ocr &= ~MMC_VDD_165_195;    
694        }        
695                
696        host->ocr = mmc_select_voltage(host, ocr);        
697                
698        /*        
699         * Can we support the voltage(s) of the card(s)?        
700         */        
701        if (!host->ocr) {        
702            err = -EINVAL;    
703            goto err;    
704        }        
705                
706        /*        
707         * Detect and init the card.        
708         */        
709        err = mmc_sd_init_card(host, host->ocr, NULL);        
710        if (err)        
711            goto err;    
712                
713        mmc_release_host(host);        
714                
715        err = mmc_add_card(host->card);        
716        if (err)        
717            goto remove_card;    
718                
719        return 0;        
720                
721    remove_card:            
722        mmc_remove_card(host->card);        
723        host->card = NULL;        
724        mmc_claim_host(host);        
725    err:            
726        mmc_detach_bus(host);        
727        mmc_release_host(host);        
728                
729        printk(KERN_ERR "%s: error %d whilst initialising SD card\n",        
730            mmc_hostname(host), err);    
731                
732        return err;        
733    }            
这个函数开始对SD的初始化,下面我们来详细分析。
665行完成bus_ops与SD卡的绑定,这也就是我们之间所见到的内容,其对应的实现如下:
[core/sd.c]
642    static void mmc_sd_attach_bus_ops(struct mmc_host *host)        
643    {        
644        const struct mmc_bus_ops *bus_ops;    
645            
646        if (host->caps & MMC_CAP_NONREMOVABLE)    
647            bus_ops = &mmc_sd_ops_unsafe;
648        else    
649            bus_ops = &mmc_sd_ops;
650        mmc_attach_bus(host, bus_ops);    
651    }        
646-649行设置了bus_ops对应的方法,这里我们选择mmc_sd_ops,里面对应的具体内容我们用到的时候在去分析。
650行是总线方法和host绑定的过程,中间的内容比较简单就是将bus_ops关联到host->bus_ops上,同时对总线的引用计数进行初始化。相应的代码如下:
[core/core.c]
968    void mmc_attach_bus(struct mmc_host *host, const struct mmc_bus_ops *ops)        
969    {        
970        unsigned long flags;    
971            
972        BUG_ON(!host);    
973        BUG_ON(!ops);    
974            
975        WARN_ON(!host->claimed);    
976            
977        spin_lock_irqsave(&host->lock, flags);    
978            
979        BUG_ON(host->bus_ops);    
980        BUG_ON(host->bus_refs);    
981            
982        host->bus_ops = ops;    
983        host->bus_refs = 1;    
984        host->bus_dead = 0;
985        
986        spin_unlock_irqrestore(&host->lock, flags);
987    }    

这个总线绑定的过程一旦完成就又重新回到了mmc_attach_sd。
670-676行我们前面分析获取工作电压范围的过程是针对非SPI模式的,这里对于SPI模式我们需要重新获取。
671行首先重新进入idle状态,这个无论哪种工作模式都是一样的。
673行是获取ocr的区别,对于spi使用的命令字为ACMD58,其他的就和一般的命令发送大相径庭了。
[core/mmc_ops.c]
355    int mmc_spi_read_ocr(struct mmc_host *host, int highcap, u32 *ocrp)    
356    {    
357        struct mmc_command cmd;
358        int err;
359        
360        memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));
361        
362        cmd.opcode = MMC_SPI_READ_OCR;
363        cmd.arg = highcap ? (1 << 30) : 0;
364        cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R3;
365        
366        err = mmc_wait_for_cmd(host, &cmd, 0);
367        
368        *ocrp = cmd.resp[1];
369        return err;
370    }    
上面一段代码注意368行获取ocr的差异。

    回到mmc_attach_sd的696行mmc_select_voltage(host, ocr),这是根据host的电压范围和读取到的SD卡工作电压,来判断工作电压是否匹配。函数内容如下:
[core/core.c]
822    u32 mmc_select_voltage(struct mmc_host *host, u32 ocr)                
823    {                
824        int bit;            
825                    
826        ocr &= host->ocr_avail;            
827                    
828        bit = ffs(ocr);            
829        if (bit) {            
830            bit -= 1;        
831                    
832            ocr &= 3 << bit;        
833                    
834            host->ios.vdd = bit;        
835            mmc_set_ios(host);        
836        } else {            
837            pr_warning("%s: host doesn't support card's voltages\n",        
838                    mmc_hostname(host));
839            ocr = 0;        
840        }            
841                    
842        return ocr;            
843    }                
host->ocr_avail前面我们已经进行了相应的初始化。
.ocr_avail = MMC_VDD_32_33|MMC_VDD_33_34。


    回到mmc_attach_sd函数中,下面就到了整个mmc_rescan的高潮部分了,也就是一直在说的初始化SD卡,对应709行err = mmc_sd_init_card(host, host->ocr, NULL);这个函数完成了整个SD卡初始化的全动作,下面来看代码:
[core/sd.c]
332    static int mmc_sd_init_card(struct mmc_host *host, u32 ocr,    
333        struct mmc_card *oldcard)
334    {    
335        struct mmc_card *card;
336        int err;
337        u32 cid[4];
338        unsigned int max_dtr;
339        
340        BUG_ON(!host);
341        WARN_ON(!host->claimed);
342        
343        /*
344         * Since we're changing the OCR value, we seem to
345         * need to tell some cards to go back to the idle
346         * state.  We wait 1ms to give cards time to
347         * respond.
348         */    
349        mmc_go_idle(host);    
350            
351        /*    
352         * If SD_SEND_IF_COND indicates an SD 2.0    
353         * compliant card and we should set bit 30    
354         * of the ocr to indicate that we can handle    
355         * block-addressed SDHC cards.    
356         */    
357        err = mmc_send_if_cond(host, ocr);    
358        if (!err)    
359            ocr |= 1 << 30;
360            
361        err = mmc_send_app_op_cond(host, ocr, NULL);    
362        if (err)    
363            goto err;
364                
365        /*        
366         * Fetch CID from card.        
367         */        
368        if (mmc_host_is_spi(host))        
369            err = mmc_send_cid(host, cid);    
370        else        
371            err = mmc_all_send_cid(host, cid);    
372        if (err)        
373            goto err;    
374                
375        if (oldcard) {        
376            if (memcmp(cid, oldcard->raw_cid, sizeof(cid)) != 0) {    
377                err = -ENOENT;
378                goto err;
379            }    
380                
381            card = oldcard;    
382        } else {        
383            /*    
384             * Allocate card structure.    
385             */    
386            card = mmc_alloc_card(host, &sd_type);    
387            if (IS_ERR(card)) {    
388                err = PTR_ERR(card);
389                goto err;
390            }    
391                
392            card->type = MMC_TYPE_SD;    
393            memcpy(card->raw_cid, cid, sizeof(card->raw_cid));    
394        }        
395                
396        /*        
397         * For native busses:  get card RCA and quit open drain mode.        
398         */        
399        if (!mmc_host_is_spi(host)) {        
400            err = mmc_send_relative_addr(host, &card->rca);    
401            if (err)    
402                goto free_card;
403                
404            mmc_set_bus_mode(host, MMC_BUSMODE_PUSHPULL);    
405        }        
406                
407        if (!oldcard) {        
408            /*    
409             * Fetch CSD from card.    
410             */    
411            err = mmc_send_csd(card, card->raw_csd);    
412            if (err)    
413                goto free_card;
414                
415            err = mmc_decode_csd(card);    
416            if (err)    
417                goto free_card;
418                
419            mmc_decode_cid(card);    
420        }        
421                
422        /*        
423         * Select card, as all following commands rely on that.        
424         */        
425        if (!mmc_host_is_spi(host)) {        
426            err = mmc_select_card(card);    
427            if (err)    
428                goto free_card;
429        }        
430                
431        if (!oldcard) {        
432            /*    
433             * Fetch SCR from card.    
434             */    
435            err = mmc_app_send_scr(card, card->raw_scr);    
436            if (err)    
437                goto free_card;
438                
439            err = mmc_decode_scr(card);    
440            if (err < 0)    
441                goto free_card;
442                
443            /*    
444             * Fetch switch information from card.    
445             */    
446            err = mmc_read_switch(card);    
447            if (err)    
448                goto free_card;
449        }        
450                
451        /*        
452         * For SPI, enable CRC as appropriate.        
453         * This CRC enable is located AFTER the reading of the        
454         * card registers because some SDHC cards are not able        
455         * to provide valid CRCs for non-512-byte blocks.        
456         */        
457        if (mmc_host_is_spi(host)) {        
458            err = mmc_spi_set_crc(host, use_spi_crc);    
459            if (err)    
460                goto free_card;
461        }        
462                
463        /*        
464         * Attempt to change to high-speed (if supported)        
465         */        
466        err = mmc_switch_hs(card);        
467        if (err)        
468            goto free_card;    
469                
470        /*        
471         * Compute bus speed.        
472         */        
473        max_dtr = (unsigned int)-1;        
474                
475        if (mmc_card_highspeed(card)) {        
476            if (max_dtr > card->sw_caps.hs_max_dtr)    
477                max_dtr = card->sw_caps.hs_max_dtr;
478        } else if (max_dtr > card->csd.max_dtr) {        
479            max_dtr = card->csd.max_dtr;    
480        }        
481                
482        mmc_set_clock(host, max_dtr);        
483                
484        /*        
485         * Switch to wider bus (if supported).        
486         */        
487        if ((host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&        
488            (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {    
489            err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);    
490            if (err)    
491                goto free_card;
492                    
493            mmc_set_bus_width(host, MMC_BUS_WIDTH_4);        
494        }            
495                    
496        /*            
497         * Check if read-only switch is active.            
498         */            
499        if (!oldcard) {            
500            if (!host->ops->get_ro || host->ops->get_ro(host) < 0) {        
501                printk(KERN_WARNING "%s: host does not "    
502                    support reading read-only
503                    switch. assuming write-enable.\n,
504                    mmc_hostname(host));
505            } else {        
506                if (host->ops->get_ro(host) > 0)    
507                    mmc_card_set_readonly(card);
508            }
509        }    
510            
511        if (!oldcard)    
512            host->card = card;
513            
514        return 0;    
515            
516    free_card:        
517        if (!oldcard)    
518            mmc_remove_card(card);
519    err:        
520            
521        return err;    
522    }        
这段代码洋洋洒洒二百余行,着实有点难看。但是没关系,深呼吸一下继续来看代码...
349行再见了mmc_go_idle(host),话可以乱说但是代码可不能乱写。这个函数在这里不为别的,只因前面修改了ocr的值。所以必须让大家都回到idle状态。
357行还是那个熟悉的背影,依旧是为SD 2.0而生。
361行还是前面花了大力气分析过的函数,这里就不必要重申了。

再继续向前之前还是要去瞅瞅我们之前贴出来的那张初始化流程图,下面的时间该到获取卡的身份信息了,由此SD卡将步入identification时代,使用的命令是CMD2。
368-371行我们选择err = mmc_all_send_cid(host, cid),跟踪源码:
[/core/mmc_ops.c]
177    int mmc_all_send_cid(struct mmc_host *host, u32 *cid)        
178    {        
179        int err;    
180        struct mmc_command cmd;    
181            
182        BUG_ON(!host);    
183        BUG_ON(!cid);    
184            
185        memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));    
186            
187        cmd.opcode = MMC_ALL_SEND_CID;    
188        cmd.arg = 0;    
189        cmd.flags = MMC_RSP_R2 | MMC_CMD_BCR;    
190            
191        err = mmc_wait_for_cmd(host, &cmd, MMC_CMD_RETRIES);    
192        if (err)    
193            return err;
194            
195        memcpy(cid, cmd.resp, sizeof(u32) * 4);    
196            
197        return 0;    
198    }        
187行跟据#define MMC_ALL_SEND_CID     2 可以确定,此刻的SD卡即将进入激动人心的时刻identification。
195行回复的就是我们一直想得到的身份信息了。
    函数的其他内容就是炒剩饭了,所有的罪就让mmc_wait_for_cmd来背吧。
飘啊飘,总算是飘到了386行mmc_alloc_card,这个函数就是为了分配一个struct mmc_card结构,相信读过card部分的朋友对她应该是不再陌生了。打个比方来说这个函数就好比领身份证,SD卡都已经走到了identification这一步了,却还没有一个东西能证明他的身份的,您说她冤不冤。好了,就发个证件给她吧,于是乎聪明的内核开发者就想到了mmc_alloc_card。具体是怎么工作的就只能看源码啦!
[core/bus.c]
199    struct mmc_card *mmc_alloc_card(struct mmc_host *host, struct device_type *type)    
200    {        
201        struct mmc_card *card;    
202            
203        card = kzalloc(sizeof(struct mmc_card), GFP_KERNEL);    
204        if (!card)    
205            return ERR_PTR(-ENOMEM);
206            
207        card->host = host;    
208            
209        device_initialize(&card->dev);    
210            
211        card->dev.parent = mmc_classdev(host);    
212        card->dev.bus = &mmc_bus_type;    
213        card->dev.release = mmc_release_card;    
214        card->dev.type = type;    
215            
216        return card;    
217    }        
207行吃水不忘挖井人,辛辛苦苦为SD卡操劳了N久的host总算还是被struct mmc_host第一个给记下了。当然后面对这个SD卡的所有操作也就顺理成章的交给了card->host。
209-214行您是否还依稀记得早在分析card目录的时候,讲到一个driver的注册,却始终未见他命中注定的那个device。那么现在我以一种极其负责任的态度来告诉您,在不久以后的某个黄道吉日,您眼前的这个device将和前面那位苦苦等待他的driver一起步入婚姻的殿堂。当然为这对新人牵线搭桥的还有mmc_bus_type这条总线。这一切过后是时候返回了。
392-393行是对这个新生的card做对应的初始化。
    始终不忘的是那张动情的SD卡初始化流程图,indentification过后就到了设置RCA阶段了,mmc_send_relative_addr最终将不辱使命,内容如下:
[core/sd_ops.c]
227    int mmc_send_relative_addr(struct mmc_host *host, unsigned int *rca)        
228    {        
229        int err;    
230        struct mmc_command cmd;    
231            
232        BUG_ON(!host);    
233        BUG_ON(!rca);    
234            
235        memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));    
236            
237        cmd.opcode = SD_SEND_RELATIVE_ADDR;    
238        cmd.arg = 0;    
239        cmd.flags = MMC_RSP_R6 | MMC_CMD_BCR;    
240            
241        err = mmc_wait_for_cmd(host, &cmd, MMC_CMD_RETRIES);    
242        if (err)    
243            return err;
244            
245        *rca = cmd.resp[0] >> 16;    
246            
247        return 0;    
248    }        
237行设置的正是CMD3,这个函数过后SD卡将转入stand-by状态。SD卡最终要到的西方极乐世界是transfer,现在距离他也就真的只有一步之遥了。好了,回到mmc_sd_init_card再接再厉...

404行mmc_set_bus_mode(host, MMC_BUSMODE_PUSHPULL);其实总线就两种模式要么open drain也就是漏极开路或者push-pull上拉。现在都开始要传输数据了,您说该是哪种模式呢。对于host总线的设置还是利用host->ops->set_ios实现的,具体代码如下:
[core/core.c]
630    void mmc_set_bus_mode(struct mmc_host *host, unsigned int mode)    
631    {    
632        host->ios.bus_mode = mode;
633        mmc_set_ios(host);
634    }    

上面所做的工作全部完成以后,接下来就是通过CMD9读取卡的CSD寄存器。从CSD寄存器中,获知卡容量,支持的命令集等重要参数了。411-419为您解决了一切后顾之忧,显然mmc_send_csd是来发送csd命令的。
[core/mmc_ops.c]
310    int mmc_send_csd(struct mmc_card *card, u32 *csd)                
311    {                
312        int ret, i;            
313                    
314        if (!mmc_host_is_spi(card->host))            
315            return mmc_send_cxd_native(card->host, card->rca << 16,        
316                    csd, MMC_SEND_CSD);
317                    
318        ret = mmc_send_cxd_data(card, card->host, MMC_SEND_CSD, csd, 16);            
319        if (ret)            
320            return ret;        
321                    
322        for (i = 0;i < 4;i++)            
323            csd[i] = be32_to_cpu(csd[i]);        
324                    
325        return 0;            
326    }
对于我们一直跟踪的非SPI模式,315行成了整个函数的焦点。MMC_SEND_CSD对应的是CMD9,mmc_send_cxd_native的内容如下:
[core/mmc_ops.c]
222    mmc_send_cxd_native(struct mmc_host *host, u32 arg, u32 *cxd, int opcode)        
223    {        
224        int err;    
225        struct mmc_command cmd;    
226            
227        BUG_ON(!host);    
228        BUG_ON(!cxd);    
229            
230        memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));    
231            
232        cmd.opcode = opcode;    
233        cmd.arg = arg;    
234        cmd.flags = MMC_RSP_R2 | MMC_CMD_AC;    
235            
236        err = mmc_wait_for_cmd(host, &cmd, MMC_CMD_RETRIES);    
237        if (err)    
238            return err;
239            
240        memcpy(cxd, cmd.resp, sizeof(u32) * 4);    
241            
242        return 0;    
243    }        
与其他设置命令类的函数一样mmc_send_cxd_native依然具有着足够清晰地脉络,有着永远不变的调用顺序。这个函数返回以后整个获取CSD的工作就做完了,结果保存在传递的cxd变量中。回到mmc_init_card...
416行取出了CSD的参数,但是哪些个字段表示什么意思就得decode了,下面来看mmc_decode_csd。
[core/sd.c]
90    static int mmc_decode_csd(struct mmc_card *card)            
91    {            
92        struct mmc_csd *csd = &card->csd;        
93        unsigned int e, m, csd_struct;        
94        u32 *resp = card->raw_csd;        
95                
96        csd_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 126, 2);        
97                
98        switch (csd_struct) {        
99        case 0:        
100            m = UNSTUFF_BITS(resp, 115, 4);    
101            e = UNSTUFF_BITS(resp, 112, 3);    
102            csd->tacc_ns     = (tacc_exp[e] * tacc_mant[m] + 9) / 10;
103            csd->tacc_clks     = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 8) * 100;
104                
105            m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);    
106            e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);    
107            csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
108            csd->cmdclass      = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
109                
110            e = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 3);    
111            m = UNSTUFF_BITS(resp, 62, 12);    
112            csd->capacity      = (1 + m) << (e + 2);
113                
114            csd->read_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 4);    
115            csd->read_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 79, 1);    
116            csd->write_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 78, 1);    
117            csd->read_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 77, 1);    
118            csd->r2w_factor = UNSTUFF_BITS(resp, 26, 3);    
119            csd->write_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 22, 4);    
120            csd->write_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 21, 1);    
121            break;    
122        case 1:        
123            /*    
124             * This is a block-addressed SDHC card. Most    
125             * interesting fields are unused and have fixed    
126             * values. To avoid getting tripped by buggy cards,    
127             * we assume those fixed values ourselves.    
128             */    
129            mmc_card_set_blockaddr(card);    
130                
131            csd->tacc_ns     = 0; /* Unused */
132            csd->tacc_clks     = 0; /* Unused */
133                
134            m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);    
135            e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);    
136            csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
137            csd->cmdclass      = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
138                
139            m = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);    
140            csd->capacity     = (1 + m) << 10;    
141                
142            csd->read_blkbits = 9;    
143            csd->read_partial = 0;    
144            csd->write_misalign = 0;    
145            csd->read_misalign = 0;    
146            csd->r2w_factor = 4; /* Unused */    
147            csd->write_blkbits = 9;    
148            csd->write_partial = 0;    
149            break;    
150        default:        
151            printk(KERN_ERR "%s: unrecognised CSD structure version %d\n",    
152                mmc_hostname(card->host), csd_struct);
153            return -EINVAL;    
154        }        
155                
156        return 0;        
157    }            
在分析上面的函数之前,首先还是来给出一张寄存器表,如下:


首先来看一下96行频频出现的UNSTUFF_BITS,其实他是个宏定义,具体的形式如下:
[core/sd.c]
44    #define UNSTUFF_BITS(resp,start,size)                    \                
45        ({                                \
46            const int __size = size;                \            
47            const u32 __mask = (__size < 32 ? 1 << __size : 0) - 1;    \                
48            const int __off = 3 - ((start) / 32);            \                
49            const int __shft = (start) & 31;            \                
50            u32 __res;                        \    
51                                        \
52            __res = resp[__off] >> __shft;                \            
53            if (__size + __shft > 32)                \            
54                __res |= resp[__off-1] << ((32 - __shft) % 32);    \                    
55            __res & __mask;                        \    
56        })                                
上面一段代码纠结于C语言各种运算符,但是总的来说还是比较清晰地。为了对应背景我们就以resp[4]为例来说明。首先明确这个宏中resp[4]是当做一个4*32bit的数据来对待的,高位地址resp数组的第四个数据占据最高位,start指的是4*32bit中从哪一位起始,size是指提取几位的数据。UNSTUFF_BITS(resp, 126, 2);就是指提取resp数组中的126和127位。对照上面的表可以看出取出的正是csd struct。
接下来就是根据csd_struct的情况来决定是SD1.1还是SD2.0标准。这里我们关注SD2.0的情况。
129行设置了设备的状态为MMC_STATE_BLOCKADDR,这是SD卡版本所决定的。记性好的朋友可能还记得在card中有一个叫做mmc_blk_set_blksize的函数,里面会使用
#define mmc_card_blockaddr(c)    ((c)->state & MMC_STATE_BLOCKADDR)判断是否设置块大小,这个依据出现在这里。
136行max. data transfer rate最大数据传输率定义在96-106bit,这里也就能够简单地得到了。
137行card command classes指明SD卡所属的指令集,它使用的是84位以后的12bit来表示。
其他的内容就比较明确了,这里就不一一列出了。
回到mmc_init_card中接下来就该解码CID了,所用的函数即mmc_decode_cid。代码如下:
[core/sd.c]
61    static void mmc_decode_cid(struct mmc_card *card)                
62    {                
63        u32 *resp = card->raw_cid;            
64                    
65        memset(&card->cid, 0, sizeof(struct mmc_cid));            
66                    
67        /*            
68         * SD doesn't currently have a version field so we will            
69         * have to assume we can parse this.            
70         */            
71        card->cid.manfid        = UNSTUFF_BITS(resp, 120, 8);    
72        card->cid.oemid            = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 16);
73        card->cid.prod_name[0]        = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 8);    
74        card->cid.prod_name[1]        = UNSTUFF_BITS(resp, 88, 8);    
75        card->cid.prod_name[2]        = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 8);    
76        card->cid.prod_name[3]        = UNSTUFF_BITS(resp, 72, 8);    
77        card->cid.prod_name[4]        = UNSTUFF_BITS(resp, 64, 8);    
78        card->cid.hwrev            = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
79        card->cid.fwrev            = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
80        card->cid.serial        = UNSTUFF_BITS(resp, 24, 32);    
81        card->cid.year            = UNSTUFF_BITS(resp, 12, 8);
82        card->cid.month            = UNSTUFF_BITS(resp, 8, 4);
83                    
84        card->cid.year += 2000; /* SD cards year offset */            
85    }                
与CSD一样,首先来看看它的家谱图如下:
里面始终使用的是UNSTUFF_BITS这个宏定义,具体的内容参照上面的图应该比较清晰就不下详述了。
    清醒一下重新回到我们一直讨论的主旋律——SD卡初始化。依旧是那张唠叨了千遍地流程图,好了下一步我们该大步迈进选择SD卡阶段了,这个黑暗的时刻过后,SD卡将走上新的人生轨道,transfer。397行判断传输模式,对于SPI而言,有一个大名鼎鼎的CS信号,所以做法就稍微有点不一样了。我们只谈if (!mmc_host_is_spi(host))成立的时候,那么走进mmc_select_card是必然的趋势了。
[core/mmc_ops.c]
48    int mmc_select_card(struct mmc_card *card)    
49    {    
50        BUG_ON(!card);
51        
52        return _mmc_select_card(card->host, card);
53    }    
目光投向_mmc_select_card,其实聪明的你早就应该猜到这个函数是怎么做的了,还是来看看源码:
[core/mmc_ops.c]
22    static int _mmc_select_card(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card)            
23    {                
24        int err;            
25        struct mmc_command cmd;            
26                    
27        BUG_ON(!host);            
28                    
29        memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));            
30                    
31        cmd.opcode = MMC_SELECT_CARD;            
32                    
33        if (card) {            
34            cmd.arg = card->rca << 16;        
35            cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC;        
36        } else {            
37            cmd.arg = 0;        
38            cmd.flags = MMC_RSP_NONE | MMC_CMD_AC;        
39        }            
40                    
41        err = mmc_wait_for_cmd(host, &cmd, MMC_CMD_RETRIES);            
42        if (err)            
43            return err;        
44                    
45        return 0;            
46    }                
依旧是那张熟悉的脸,前面见多了,这里就不想在分析了。
回到mmc_sd_init_card,436行开始就要获取SD卡的SCR寄存器了,SCR寄存器共64位,是关于这个SD卡的特殊功能的特性信息。关于这个用的比较少我们就不进去研究了,有兴趣的朋友可以自己看看源码。
447行是用来切换SD卡至高速模式,使用命令CMD6,CMD6是SD卡用来扩展功能的一条重要命令。在SD协议1.00和2.00的版本是,该命令主要用于切换卡进入高速模式。CMD6命令共有查询模式和设置模式两种。查询模式主要用于查询是否支持该功能,而设置模式主要用于对该功能的设置。我们采取的流程是先查询,后设置。根据SPEC,因此,我们第一次发送的命令参数应该为:0x00, 0xff, 0xff, 0xf1。该命令的作用是查询AccessMode是否支持High-Speed。命令发送完毕,这里需要注意的是,CMD6并不是用命令总线,而是用数据总线来进行应答。在命令发送完毕时,我们会从数据总线上接收到64Byte的数据。根据SPEC,我们判断第17Byte的低4Bit(是否等于1。是则继续,否则表示不支持高速模式。
有了这个背景下面分析一下它相关的源码:
[core/sd.c]
188    static int mmc_read_switch(struct mmc_card *card)            
189    {            
190        int err;        
191        u8 *status;        
192                
193        if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)        
194            return 0;    
195                
196        if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH)) {        
197            printk(KERN_WARNING "%s: card lacks mandatory switch "    
198                function, performance might suffer.\n,
199                mmc_hostname(card->host));
200            return 0;    
201        }        
202                
203        err = -EIO;        
204                
205        status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);        
206        if (!status) {        
207            printk(KERN_ERR "%s: could not allocate a buffer for "    
208                switch capabilities.\n, mmc_hostname(card->host));
209            return -ENOMEM;    
210        }        
211                
212        err = mmc_sd_switch(card, 0, 0, 1, status);        
213        if (err) {        
214            /* If the host or the card can't do the switch,    
215             * fail more gracefully. */    
216            if ((err != -EINVAL)    
217             && (err != -ENOSYS)    
218             && (err != -EFAULT))    
219                goto out;
220                
221            printk(KERN_WARNING "%s: problem reading switch "    
222                capabilities, performance might suffer.\n,
223                mmc_hostname(card->host));
224            err = 0;    
225                
226            goto out;    
227        }        
228                
229        if (status[13] & 0x02)        
230            card->sw_caps.hs_max_dtr = 50000000;    
231                
232    out:            
233        kfree(status);        
234                
235        return err;        
236    }            
193行如果通过scr判断是ver1.1版,那么这里就没有必要继续做后面的工作了。
205行根据前面的描述,cmd6会利用数据线返回64个字节的信息,这个就是为了存放读取的状态值的。
212行是整个命令设置的重点,源码如下:
[core/sd_ops.c]
302    int mmc_sd_switch(struct mmc_card *card, int mode, int group,            
303        u8 value, u8 *resp)        
304    {            
305        struct mmc_request mrq;        
306        struct mmc_command cmd;        
307        struct mmc_data data;        
308        struct scatterlist sg;        
309                
310        BUG_ON(!card);        
311        BUG_ON(!card->host);        
312                
313        /* NOTE: caller guarantees resp is heap-allocated */        
314                
315        mode = !!mode;        
316        value &= 0xF;        
317                
318        memset(&mrq, 0, sizeof(struct mmc_request));        
319        memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));        
320        memset(&data, 0, sizeof(struct mmc_data));        
321                
322        mrq.cmd = &cmd;        
323        mrq.data = &data;        
324                
325        cmd.opcode = SD_SWITCH;        
326        cmd.arg = mode << 31 | 0x00FFFFFF;        
327        cmd.arg &= ~(0xF << (group * 4));        
328        cmd.arg |= value << (group * 4);        
329        cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R1 | MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;        
330                
331        data.blksz = 64;        
332        data.blocks = 1;        
333        data.flags = MMC_DATA_READ;        
334        data.sg = &sg;        
335        data.sg_len = 1;        
336                
337        sg_init_one(&sg, resp, 64);        
338                
339        mmc_set_data_timeout(&data, card);        
340                
341        mmc_wait_for_req(card->host, &mrq);        
342                
343        if (cmd.error)        
344            return cmd.error;    
345        if (data.error)        
346            return data.error;    
347                
348        return 0;        
349    }            
这条命令由于有数据的返回所以设计上较设置命令稍稍复杂一些,并由 mmc_wait_for_req来完成整个命令请求的。前面在分析card目录过程当中我们对数据的传输请求做了详细的分析,这里请求与之前见到的一致需要一个struct mmc_request结构,并初始化正确的struct mmc_data。同时struct scatterlist散列结构也是必须的,并利用337 sg_init_one(&sg, resp, 64);初始化了一个散列入口。
339行mmc_set_data_timeout(&data, card);    设置底层处理超时的参数,这个后面在分析host_ops中会提到。
341行mmc_wait_for_req就是整个函数期待的核心了。如果没有错误mmc_sd_switch就带着返回的数据高高兴兴的返回到mmc_read_switch的怀抱。    
    还剩下最后要说的两行229-230,根据返回设置卡允许的最大数据传输速率。
继续向下,mmc_sd_init_card 467行,前面我们说过一旦支持高速模式,那么就会利用CMD6来设置高速模式。
[core/sd.c]
241    static int mmc_switch_hs(struct mmc_card *card)            
242    {            
243        int err;        
244        u8 *status;        
245                
246        if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)        
247            return 0;    
248                
249        if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))        
250            return 0;    
251                
252        if (!(card->host->caps & MMC_CAP_SD_HIGHSPEED))        
253            return 0;    
254                
255        if (card->sw_caps.hs_max_dtr == 0)        
256            return 0;    
257                
258        err = -EIO;        
259                
260        status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);        
261        if (!status) {        
262            printk(KERN_ERR "%s: could not allocate a buffer for "    
263                switch capabilities.\n, mmc_hostname(card->host));
264            return -ENOMEM;    
265        }        
266                
267        err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, 1, status);        
268        if (err)        
269            goto out;    
270                
271        if ((status[16] & 0xF) != 1) {        
272            printk(KERN_WARNING "%s: Problem switching card "    
273                into high-speed mode!\n,
274                mmc_hostname(card->host));
275        } else {        
276            mmc_card_set_highspeed(card);    
277            mmc_set_timing(card->host, MMC_TIMING_SD_HS);    
278        }        
279                
280    out:            
281        kfree(status);        
282                
283        return err;        
284    }            
前面已经说过,第二个设置阶段所做的事情还是一样,所以仍然调用了mmc_sd_switch,但是请注意传递的参数是有区别的。
271行根据返回的statue决定判断是否转化状态。
276行mmc_card_set_highspeed(card);就是将这个好消息,记录在card当中。
#define mmc_card_set_highspeed(c) ((c)->state |= MMC_STATE_HIGHSPEED)
277行就是对SD控制器进行设置了。
[core/core.c]
848    void mmc_set_timing(struct mmc_host *host, unsigned int timing)        
849    {        
850        host->ios.timing = timing;    
851        mmc_set_ios(host);    
852    }        
回到mmc_sd_init_card中来,476-481行最终会得到一个合适的max_dtr。然后调用mmc_set_clock对主机控制器的时钟进行设置。
[core/core.c]
616    void mmc_set_clock(struct mmc_host *host, unsigned int hz)        
617    {        
618        WARN_ON(hz < host->f_min);    
619            
620        if (hz > host->f_max)    
621            hz = host->f_max;
622            
623        host->ios.clock = hz;    
624        mmc_set_ios(host);    
625    }        
最后一段将会设置DATA的总线宽度。这个依然使用我们前面所说的CMD6命令,调用的函数是mmc_app_set_bus_width,源码如下:
[core/sd_ops.c]
120    int mmc_app_set_bus_width(struct mmc_card *card, int width)        
121    {        
122        int err;    
123        struct mmc_command cmd;    
124            
125        BUG_ON(!card);    
126        BUG_ON(!card->host);    
127            
128        memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));    
129            
130        cmd.opcode = SD_APP_SET_BUS_WIDTH;    
131        cmd.flags = MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC;    
132            
133        switch (width) {    
134        case MMC_BUS_WIDTH_1:    
135            cmd.arg = SD_BUS_WIDTH_1;
136            break;
137        case MMC_BUS_WIDTH_4:    
138            cmd.arg = SD_BUS_WIDTH_4;
139            break;
140        default:    
141            return -EINVAL;
142        }    
143            
144        err = mmc_wait_for_app_cmd(card->host, card, &cmd, MMC_CMD_RETRIES);    
145        if (err)    
146            return err;
147            
148        return 0;    
149    }        
130行的命令正是CMD6,同样144行的代码也是我们讲过N次的老朋友了。设置完SD卡,接下来该到SD控制器了,不然两边对不上,岂不就麻烦大了....
一旦SD卡接受了这个宽总线的命运,那么SD控制器也将不得不支持,因此497行将是对SD控制器的数据宽度进行设置,调用mmc_set_bus_width如下:
[core/core.c]
639    void mmc_set_bus_width(struct mmc_host *host, unsigned int width)        
640    {        
641        host->ios.bus_width = width;    
642        mmc_set_ios(host);    
643    }        
最后一点细节,所有准备工作都做好了,对于SD卡是否还应该检测一下有没有写保护,不然折腾了半天,最后被保护起来了那就丢大了。好了,500-508行通过调用host_ops中的检测只读函数,获取了卡的写保护状态并设置到card->state中以便日后使用。
#define mmc_card_set_readonly(c) ((c)->state |= MMC_STATE_READONLY)
    回头对照一下SD卡初始化的流程图,总线宽度设置结束以后,初始化的过程就完成了。SD卡也就真正进入了数据传输的时代。同时mmc_sd_init_card也就走到了他生命的尽头....


    在mmc_sd_init_card中走了很久很久,已经记不清来时的路了。也许好像大概,我们回到了mmc_attach_sd....
714行对于SD卡而言,主机为我们做了初始化中他所有能做的事情,该放他回家休息了,一句 mmc_release_host(host);带着无限的感激释放了SD卡控制器。
716行对于SD卡驱动来说有着特殊的意义.....
[core/bus.c]
222    int mmc_add_card(struct mmc_card *card)            
223    {            
224        int ret;        
225        const char *type;        
226                
227        dev_set_name(&card->dev, "%s:%04x", mmc_hostname(card->host), card->rca);    
228                
229        switch (card->type) {        
230        case MMC_TYPE_MMC:        
231            type = "MMC";    
232            break;    
233        case MMC_TYPE_SD:        
234            type = "SD";    
235            if (mmc_card_blockaddr(card))    
236                type = "SDHC";
237            break;    
238        case MMC_TYPE_SDIO:        
239            type = "SDIO";    
240            break;    
241        default:        
242            type = "?";    
243            break;    
244        }        
245                
246        if (mmc_host_is_spi(card->host)) {        
247            printk(KERN_INFO "%s: new %s%s card on SPI\n",    
248                mmc_hostname(card->host),
249                mmc_card_highspeed(card) ? "high speed " : "",
250                type);
251        } else {        
252            printk(KERN_INFO "%s: new %s%s card at address %04x\n",    
253                mmc_hostname(card->host),
254                mmc_card_highspeed(card) ? "high speed " : "",
255                type, card->rca);
256        }        
257                
258        ret = device_add(&card->dev);        
259        if (ret)        
260            return ret;    
261                
262    #ifdef CONFIG_DEBUG_FS            
263        mmc_add_card_debugfs(card);        
264    #endif            
265                
266        mmc_card_set_present(card);        
267                
268        return 0;        
269    }            
如果让我选出SD卡子系统中最美丽的一个函数的话,我愿意说是mmc_add_card,但时也是最八卦的一个函数。整个函数一共50余行,却单单只说了一句有意义的话:
258 ret = device_add(&card->dev);    
还记得申请这个card时我说过的话吗?我说card->dev早晚得和他命中注定的那个她步入婚礼的殿堂,今天便是我说的那个黄道吉日。也就是因为这句话才让我们早在card中所说的res = mmc_register_driver(&mmc_driver);有了probe成功的那一天,然后才进一步加深了SD卡与块设备驱动的联系。

好了,再美丽的函数我们也只能欣赏到这了,循着来时的路我们走到了mmc_attach_sd的尽头,等着我们的依旧是哪个不老的传说——mmc_rescan。
一旦mmc_attach_sd成功走出,我们的目光将跳转到1113行....
我们知道像SD卡的这种设备,永远是个风流的主。他也许不会永远守护在你的身边,那么就需要你时时刻刻去关心一下,他是否还在你身边停留。没办法那就没隔1S钟检测一次吧。好了,这下子问题就上来了。我们知道每当调用
mmc_schedule_delayed_work(&host->detect, HZ);的时候,每过后1秒钟都会去执行mmc_rescan,那么是否每隔1S正常工作的SD卡都要被初始化一次呢?要是SD卡一旦拔出,那么谁又将为这种不负责任的行为埋单呢?
    为了找到这个幕后的真凶,看来我们又不得不重入mmc_rescan的代码了。代码就不贴了,用到了再说,只要您不是太健忘,估计还是能找到他的出生地的。
1045行,第一次看这个函数的时候,我们说还用不上,但是现在情况可就不一样了,谁叫我们都是经历了初始化的人啊。在mmc_rescan调用mmc_attach_sd 的过程中曾经出现了这么一个函数的身影,那便是mmc_sd_attach_bus_ops。对就是他使得我们的host与bus_ops有染,为了找出这个关联的对象我们不惜再次贴出mmc_sd_attach_bus_ops的代码。
[core/sd.c]
642    static void mmc_sd_attach_bus_ops(struct mmc_host *host)        
643    {        
644        const struct mmc_bus_ops *bus_ops;    
645            
646        if (host->caps & MMC_CAP_NONREMOVABLE)    
647            bus_ops = &mmc_sd_ops_unsafe;
648        else    
649            bus_ops = &mmc_sd_ops;
650        mmc_attach_bus(host, bus_ops);    
651    }        
bus_ops = &mmc_sd_ops;立即吸引了我们的眼球,那么干脆坚持到底,看看他是些什么东西。
[core/sd.c]
627    static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops = {    
628        .remove = mmc_sd_remove,
629        .detect = mmc_sd_detect,
630        .suspend = NULL,
631        .resume = NULL,
632        .power_restore = mmc_sd_power_restore,
633    };        
好了,有了这个基础我们继续回到mmc_rescan,那么1045行也就是增加这条总线的引用计数了。
1048-1049行这时候这两行的内容就不容轻易飘过了,host->bus_ops 意味这这个SD卡已经注册在案了,那么是否他还依然守候着卡槽呢?那可不一定调用host->bus_ops->detect(host);检查一下,结果就到了上面的.detect = mmc_sd_detect,进入mmc_sd_detect。
[core/sd.c]
540    static void mmc_sd_detect(struct mmc_host *host)        
541    {        
542        int err;    
543            
544        BUG_ON(!host);    
545        BUG_ON(!host->card);    
546            
547        mmc_claim_host(host);    
548            
549        /*    
550         * Just check if our card has been removed.    
551         */    
552        err = mmc_send_status(host->card, NULL);    
553            
554        mmc_release_host(host);    
555            
556        if (err) {    
557            mmc_sd_remove(host);
558            
559            mmc_claim_host(host);
560            mmc_detach_bus(host);
561            mmc_release_host(host);
562        }    
563    }        
这里检测SD卡是否存在的方法很简单,直接查询状态,如果出错,那对不起接下来发生的一切就让人难以接受了。之前初始化的一切都将付之一炬….
556行会令这张风光一时的SD卡彻底消失,代码如下:
[core/sd.c]
528    static void mmc_sd_remove(struct mmc_host *host)    
529    {    
530        BUG_ON(!host);
531        BUG_ON(!host->card);
532        
533        mmc_remove_card(host->card);
534        host->card = NULL;
535    }    
重点来看532行mmc_remove_card….

[core/bus.c]
275    void mmc_remove_card(struct mmc_card *card)                
276    {                
277    #ifdef CONFIG_DEBUG_FS                
278        mmc_remove_card_debugfs(card);            
279    #endif                
280                    
281        if (mmc_card_present(card)) {            
282            if (mmc_host_is_spi(card->host)) {        
283                printk(KERN_INFO "%s: SPI card removed\n",    
284                    mmc_hostname(card->host));
285            } else {        
286                printk(KERN_INFO "%s: card %04x removed\n",    
287                    mmc_hostname(card->host), card->rca);
288            }        
289            device_del(&card->dev);        
290        }            
291                    
292        put_device(&card->dev);            
293    }                
289和292行将SD卡在设备模型的中的所有记录将全部销毁,同时card目录下驱动对应的remove函数也将做相应的清理工作,这里就不详细诉了。回到mmc_sd_remove…
    最后,host解除了与card之间的约定,使得host->card = NULL;。那么悲剧的mmc_sd_remove函数也就悄悄谢幕了…
    接下来就是对这条bus_ops的操作了,mmc_detach_bus相关内容如下:
[core/core.c]
993    void mmc_detach_bus(struct mmc_host *host)    
994    {    
995        unsigned long flags;
996        
997        BUG_ON(!host);
998        
999        WARN_ON(!host->claimed);
1000        WARN_ON(!host->bus_ops);
1001        
1002        spin_lock_irqsave(&host->lock, flags);
1003        
1004        host->bus_dead = 1;
1005        
1006        spin_unlock_irqrestore(&host->lock, flags);
1007        
1008        mmc_power_off(host);
1009        
1010        mmc_bus_put(host);
1011    }    
1004和1010行使得bus_ops与card彻底绝交,伤心的card从新回到mmc_rescan….

1057行这时候如果成立说明卡依然存在,初始化的过程就直接跳过,进入下一轮的mmc_schedule_delayed_work(&host->detect, HZ);否则就必须开始新一轮的检测了,后面的内容就和我们之前分析的一致了。所以到这里您到可放心,只要卡不离槽,驱动是决计不会实施第二轮的初始化的。





































SD控制器之真正的硬件操作
早在SD控制器之初始化篇中,就对SD卡控制器有了一个基本的介绍。其实SD控制器层更过的意义是为core层提供一种操作SD卡硬件的一种方法,当然不同的控制器对硬件控制的方法不尽相同,但是他们最终都能像core层提交一个统一的封装有操作方法的数据结构,那便是即将闪亮登场的struct mmc_host_ops....
依旧是以s3c2440为例,对应的host文件为s3cmci.c。接下来就来揭开与之对应的struct mmc_host_ops结构的神秘面纱....
[host/s3cmci.c]
1355    static struct mmc_host_ops s3cmci_ops = {            
1356        .request    = s3cmci_request,    
1357        .set_ios    = s3cmci_set_ios,    
1358        .get_ro        = s3cmci_get_ro,
1359        .get_cd        = s3cmci_card_present,
1360        .enable_sdio_irq = s3cmci_enable_sdio_irq,        
1361    };    
在讲述每个方法具体的实现之前,先来对struct mmc_host_ops结构中的各个成员有个简单的认识。
request方法:无论是前面所说的单纯的命令传输,还是带有数据的传输过程,无一例外最终都是调用request来实现的,那么如您所想,他也将成为这个舞台万众瞩目的焦点。
set_ios方法:用于设置SD卡控制器,前面我们所见到的设置控制器时钟,数据线宽度等等一系列操作最终就是通过他来实现的。
get_ro方法:获取卡的写保护状态,前面所过,SD卡初始化完成以后,我们进行的一个最后的工作便是检测卡的写保护状态,其实就是调用get_ro方法。
get_cd方法:检测卡是否在卡槽之中,它所对应的函数前面已经在初始化中分析过了,这里不再单独列来。
enable_sdio_irq方法:就是使能SDIO卡的中断,这个是对sdio卡而言的,这里将不做重点分析。
    有了一个初步的了解之后,接下来的时间就来各个击破了,本着由浅入深的原则我们先来看看s3cmci_get_ro。















1. s3cmci_get_ro
从SD卡结构上来说有个写保护的开关,这就使得判断SD卡是否写保护可以从其机械特征上入手,从而特殊设计的SD卡槽为我们提供了方便。在这里采用的方法正是利用了这种特殊设计的SD卡槽带来的优势,因此只需要读取SD卡槽的SD写保护引脚的状态就能判定卡写保护的情况。实现的代码如下:
[host/s3cmci.c]
1298    static int s3cmci_get_ro(struct mmc_host *mmc)        
1299    {        
1300        struct s3cmci_host *host = mmc_priv(mmc);    
1301        struct s3c24xx_mci_pdata *pdata = host->pdata;    
1302        int ret;    
1303            
1304        if (pdata->no_wprotect)    
1305            return 0;
1306            
1307        ret = s3c2410_gpio_getpin(pdata->gpio_wprotect);    
1308            
1309        if (pdata->wprotect_invert)    
1310            ret = !ret;
1311            
1312        return ret;    
1313    }    
1307行正是获取SD写保护引脚的值,当然由于硬件设计上的不同可能带来状态上的取反,所以这里有个pdata->wprotect_invert标记决定是否应该反相。对于只读来说应该返回1,否则该方法的返回值为0。

















2. s3cmci_set_ios
根据我们前面所见到的种种设置,这里的ioset可能会相对烦锁一些,具体的代码如下:
[host/s3cmci.c]
1229    static void s3cmci_set_ios(struct mmc_host *mmc, struct mmc_ios *ios)            
1230    {            
1231        struct s3cmci_host *host = mmc_priv(mmc);        
1232        u32 mci_con;        
1233                
1234        /* Set the power state */        
1235                
1236        mci_con = readl(host->base + S3C2410_SDICON);        
1237                
1238        switch (ios->power_mode) {        
1239        case MMC_POWER_ON:        
1240        case MMC_POWER_UP:        
1241            s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE(5), S3C2410_GPE5_SDCLK);    
1242            s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE(6), S3C2410_GPE6_SDCMD);    
1243            s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE(7), S3C2410_GPE7_SDDAT0);    
1244            s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE(8), S3C2410_GPE8_SDDAT1);    
1245            s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE(9), S3C2410_GPE9_SDDAT2);    
1246            s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE(10), S3C2410_GPE10_SDDAT3);    
1247                
1248            if (host->pdata->set_power)    
1249                host->pdata->set_power(ios->power_mode, ios->vdd);
1250                
1251            if (!host->is2440)    
1252                mci_con |= S3C2410_SDICON_FIFORESET;
1253                
1254            break;    
1255                
1256        case MMC_POWER_OFF:        
1257        default:        
1258            gpio_direction_output(S3C2410_GPE(5), 0);    
1259                
1260            if (host->is2440)    
1261                mci_con |= S3C2440_SDICON_SDRESET;
1262                
1263            if (host->pdata->set_power)    
1264                host->pdata->set_power(ios->power_mode, ios->vdd);
1265                
1266            break;    
1267        }        
1268                
1269        s3cmci_set_clk(host, ios);        
1270                
1271        /* Set CLOCK_ENABLE */        
1272        if (ios->clock)        
1273            mci_con |= S3C2410_SDICON_CLOCKTYPE;    
1274        else        
1275            mci_con &= ~S3C2410_SDICON_CLOCKTYPE;    
1276                
1277        writel(mci_con, host->base + S3C2410_SDICON);        
1278                
1279        if ((ios->power_mode == MMC_POWER_ON) ||        
1280            (ios->power_mode == MMC_POWER_UP)) {        
1281            dbg(host, dbg_conf, "running at %lukHz (requested: %ukHz).\n",    
1282                host->real_rate/1000, ios->clock/1000);
1283        } else {        
1284            dbg(host, dbg_conf, "powered down.\n");    
1285        }        
1286                
1287        host->bus_width = ios->bus_width;        
1288    }        
1236行对SD卡控制器的设置最直接的莫过于对寄存器S3C2410_SDICON的访问了,为了保证后面不改变其他无关位的值,这里先读取S3C2410_SDICON中的当前值保存。
1238-1267行是SD控制器工作状态的设定,对ioset来说,swith无疑是他最好的朋友,当MMC_POWER_UP时,SD控制器的相应管脚会得到正确的初始化。其他的如fifo也将被正确复位。
1269-1275行就是对sd控制器时钟的设置,最终一切ioset的成功归功于1277行将重新设置的S3C2410_SDICON状态写入寄存器,从此新的控制器状态生效。















3. s3cmci_request之命令处理
都说前世的五百次回眸,才换来今生的一次擦肩而过。我们苦苦等待的s3cmci_request,在历经千百次的磨难之后也终究在我们面前揭开了她神秘的面纱....
[host/s3cmci.c]
1190    static void s3cmci_request(struct mmc_host *mmc, struct mmc_request *mrq)            
1191    {                                
1192        struct s3cmci_host *host = mmc_priv(mmc);                            
1193                                    
1194        host->status = "mmc request";                            
1195        host->cmd_is_stop = 0;                            
1196        host->mrq = mrq;                            
1197                                    
1198        if (s3cmci_card_present(mmc) == 0) {                            
1199            dbg(host, dbg_err, "%s: no medium present\n", __func__);                    
1200            host->mrq->cmd->error = -ENOMEDIUM;                        
1201            mmc_request_done(mmc, mrq);                        
1202        } else                            
1203            s3cmci_send_request(mmc);                        
1204    }                                
1198行判断SD卡是否还在卡槽之中,如果已经拔出,那不客气mmc_request_done将帮您结束这个请求。怎么个解决法还是先看看mmc_request_done的代码:
[core/core.c]
75    void mmc_request_done(struct mmc_host *host, struct mmc_request *mrq)            
76    {                
77    ): %d, retrying...\n",        
87                mmc_hostname(host), cmd->opcode, err);    
88                    
89            cmd->retries--;        
90            cmd->error = 0;        
91            host->ops->request(host, mrq);        
92        } else {            
93            led_trigger_event(host->led, LED_OFF);        
94                    
95            pr_debug("%s: req done (CMD%u): %d: %08x %08x %08x %08x\n",        
96                mmc_hostname(host), cmd->opcode, err,    
97                cmd->resp[0], cmd->resp[1],    
98                cmd->resp[2], cmd->resp[3]);    
99                    
100            if (mrq->data) {        
101                pr_debug("%s:     %d bytes transferred: %d\n",    
102                    mmc_hostname(host),
103                    mrq->data->bytes_xfered, mrq->data->error);
104            }        
105                    
106            if (mrq->stop) {        
107                pr_debug("%s:     (CMD%u): %d: %08x %08x %08x %08x\n",    
108                    mmc_hostname(host), mrq->stop->opcode,
109                    mrq->stop->error,
110                    mrq->stop->resp[0], mrq->stop->resp[1],
111                    mrq->stop->resp[2], mrq->stop->resp[3]);
112            }        
113                    
114            if (mrq->done)        
115                mrq->done(mrq);    
116        }            
117    }        
80-83行如果是SPI传输出现错误,而且还有重试的机会,那么只要SPI不忽略这个命令,那么就还是给他重试的机会,也就到了85-91行继续调用host->ops->request(host, mrq);提交请求,否则既然是SPI忽略了这个命令,无论重试多少次都不会有结果,那么就干脆一不做二不休cmd->retries = 0;
85-91行就是只要设备有重生的机会就还是继续拯救...
92-115行如果传输无误或者重试次数到了,就会执行。其中多半是调试信息。
114-115行许下的承诺就好比欠下的债,前面我们讨论mmc_wait_for_req的时候有这么两句:
197        mrq->done_data = &complete;    
198        mrq->done = mmc_wait_done;    
然后我们说N年以后的某一天我们会和mmc_wait_done再聚首,这里115行便是调用的mmc_wait_done。内容如下:
[core/core.c]
179    static void mmc_wait_done(struct mmc_request *mrq)    
180    {    
181        complete(mrq->done_data);
182    }    
还记得mmc_wait_for_req中为了你苦苦等待的那个wait_for_completion(&complete),因为等待,所以她进入了睡眠。现在事情做完了,他重新回来调用complete(mrq->done_data)唤醒这个沉睡的内核精灵。说到这好奇的人难免会问,那要是一直出错又该是谁来唤醒他呢?带着疑问我们继续向前....
    回到s3cmci_request如果卡还存在的话1203行s3cmci_send_request将真正开始这个请求的处理。
[host/s3cmci.c]
1125    static void s3cmci_send_request(struct mmc_host *mmc)            
1126    {            
1127        struct s3cmci_host *host = mmc_priv(mmc);        
1128        struct mmc_request *mrq = host->mrq;        
1129        struct mmc_command *cmd = host->cmd_is_stop ? mrq->stop : mrq->cmd;        
1130                
1131        host->ccnt++;        
1132        prepare_dbgmsg(host, cmd, host->cmd_is_stop);        
1133                
1134        /* Clear command, data and fifo status registers        
1135           Fifo clear only necessary on 2440, but doesn't hurt on 2410        
1136        */        
1137        writel(0xFFFFFFFF, host->base + S3C2410_SDICMDSTAT);        
1138        writel(0xFFFFFFFF, host->base + S3C2410_SDIDSTA);        
1139        writel(0xFFFFFFFF, host->base + S3C2410_SDIFSTA);        
1140                
1141        if (cmd->data) {        
1142            int res = s3cmci_setup_data(host, cmd->data);    
1143                
1144            host->dcnt++;    
1145                
1146            if (res) {    
1147                dbg(host, dbg_err, "setup data error %d\n", res);
1148                cmd->error = res;
1149                cmd->data->error = res;
1150                
1151                mmc_request_done(mmc, mrq);
1152                return;
1153            }    
1154                
1155            if (s3cmci_host_usedma(host))    
1156                res = s3cmci_prepare_dma(host, cmd->data);
1157            else    
1158                res = s3cmci_prepare_pio(host, cmd->data);
1159                
1160            if (res) {    
1161                dbg(host, dbg_err, "data prepare error %d\n", res);
1162                cmd->error = res;
1163                cmd->data->error = res;
1164                
1165                mmc_request_done(mmc, mrq);
1166                return;
1167            }    
1168        }        
1169                
1170        /* Send command */        
1171        s3cmci_send_command(host, cmd);        
1172                
1173        /* Enable Interrupt */        
1174        s3cmci_enable_irq(host, true);        
1175    }
1137-1139行全部写入1,是为了清除之前传输的SDI命令状态寄存器、SDI数据状态寄存器以及SDI FIFO状态寄存器。这是在一次新的传输之前所必须有的初始化工作,否则可能出现未知的状态错误。
1141行cmd->data实际上就是mmc_request->data,前面没少对他进行介绍。与之相类似的还有stop->data。这里我们姑且不说带有数据的传输过程,先来看看SD卡命令的实现。也就是1171行    s3cmci_send_command(host, cmd);
[host/s3cmci.c]
939    static void s3cmci_send_command(struct s3cmci_host *host,                    
940                        struct mmc_command *cmd)
941    {                    
942        u32 ccon, imsk;                
943                        
944        imsk  = S3C2410_SDIIMSK_CRCSTATUS | S3C2410_SDIIMSK_CMDTIMEOUT |
945            S3C2410_SDIIMSK_RESPONSEND | S3C2410_SDIIMSK_CMDSENT |    
946            S3C2410_SDIIMSK_RESPONSECRC;            
947                        
948        enable_imask(host, imsk);                
949                        
950        if (cmd->data)                
951            host->complete_what = COMPLETION_XFERFINISH_RSPFIN;            
952        else if (cmd->flags & MMC_RSP_PRESENT)                
953            host->complete_what = COMPLETION_RSPFIN;            
954        else                
955            host->complete_what = COMPLETION_CMDSENT;            
956                        
957        writel(cmd->arg, host->base + S3C2410_SDICMDARG);                
958                        
959        ccon  = cmd->opcode & S3C2410_SDICMDCON_INDEX;                
960    ccon|=S3C2410_SDICMDCON_SENDERHOST|S3C2410_SDICMDCON_CMDSTART;
961                        
962        if (cmd->flags & MMC_RSP_PRESENT)                
963            ccon |= S3C2410_SDICMDCON_WAITRSP;            
964                        
965        if (cmd->flags & MMC_RSP_136)                
966            ccon |= S3C2410_SDICMDCON_LONGRSP;            
967                        
968        writel(ccon, host->base + S3C2410_SDICMDCON);                
969    }                    
944-948行是使能相应的中断,其中包括CRC校验错误、命令超时、收到命令响应等等。具体的中断屏蔽寄存器的内容可以参考S3C2440用户手册。
950-955行实际上指当前的这个命令结束时候应该所处的状态,中断处理函数将实际硬件的完成情况与这个状态相比较,最终得到这个命令执行的结果。而cmd->flags正是前面提交命令之前根据不同命令的实际情况来设置的,比如具有应答数据的命令可能需要设置cmd->flags |= MMC_RSP_PRESENT。然后对应的结束状态也就应该是COMPLETION_RSPFIN收到应答。前面说过host->complete_what是个枚举类型的变量包含了整个命令过程的各个阶段,内容如下:
11    enum s3cmci_waitfor {                    
12        COMPLETION_NONE,                
13        COMPLETION_FINALIZE,                
14        COMPLETION_CMDSENT,                
15        COMPLETION_RSPFIN,                
16        COMPLETION_XFERFINISH,                
17        COMPLETION_XFERFINISH_RSPFIN,                
18    };
一般的命令可能无应答阶段,我们默认数据传输正确完成以后即认为命令执行完成也就是955行对应的host->complete_what = COMPLETION_CMDSENT;        
957行是对命令命令参数寄存器的设置,cmd->arg是一个32bit的整数,这里如实填写即可。
959行之后的内容就是对控制寄存器的设置了,由于控制寄存器比较重要,这里列出他寄存器位的信息如下:
对照上表应该不难分析函数中所设置的每一位的具体含义,这里就不再一一解释了。SDICmdCon[8]的置位使得SD控制器开始发送命令。回到s3cmci_send_request....
1174行s3cmci_enable_irq(host, true);就是使能SDI控制器的中断。然而s3cmci_send_command中间的944行设置imr|=S3C2410_SDIIMSK_CMDSENT,命中注定命令发出以后产生一个相应的中断,接下来就进入probe阶段所注册的那个SDI中断request_irq(host->irq, s3cmci_irq, 0, DRIVER_NAME, host)。

[host/s3cmci.c]
550    static irqreturn_t s3cmci_irq(int irq, void *dev_id)                
551    {                
552        struct s3cmci_host *host = dev_id;            
553        struct mmc_command *cmd;            
554        u32 mci_csta, mci_dsta, mci_fsta, mci_dcnt, mci_imsk;            
555        u32 mci_cclear = 0, mci_dclear;            
556        unsigned long iflags;            
557                    
558        mci_dsta = readl(host->base + S3C2410_SDIDSTA);            
559        mci_imsk = readl(host->base + host->sdiimsk);            
560                    
561        if (mci_dsta & S3C2410_SDIDSTA_SDIOIRQDETECT) {            
562            if (mci_imsk & S3C2410_SDIIMSK_SDIOIRQ) {        
563                mci_dclear = S3C2410_SDIDSTA_SDIOIRQDETECT;    
564                writel(mci_dclear, host->base + S3C2410_SDIDSTA);    
565                    
566                mmc_signal_sdio_irq(host->mmc);    
567                return IRQ_HANDLED;    
568            }        
569        }            
570                    
571        spin_lock_irqsave(&host->complete_lock, iflags);            
572                    
573        mci_csta = readl(host->base + S3C2410_SDICMDSTAT);            
574        mci_dcnt = readl(host->base + S3C2410_SDIDCNT);            
575        mci_fsta = readl(host->base + S3C2410_SDIFSTA);            
576        mci_dclear = 0;            
577                    
578        if ((host->complete_what == COMPLETION_NONE) ||            
579            (host->complete_what == COMPLETION_FINALIZE)) {            
580            host->status = "nothing to complete";        
581            clear_imask(host);        
582            goto irq_out;        
583        }            
584                    
585        if (!host->mrq) {            
586            host->status = "no active mrq";        
587            clear_imask(host);        
588            goto irq_out;        
589        }            
590                    
591        cmd = host->cmd_is_stop ? host->mrq->stop : host->mrq->cmd;            
592                    
593        if (!cmd) {            
594            host->status = "no active cmd";        
595            clear_imask(host);        
596            goto irq_out;        
597        }            
598                    
599        if (!s3cmci_host_usedma(host)) {            
600            if ((host->pio_active == XFER_WRITE) &&        
601                (mci_fsta & S3C2410_SDIFSTA_TFDET)) {        
602                    
603                disable_imask(host, S3C2410_SDIIMSK_TXFIFOHALF);    
604                tasklet_schedule(&host->pio_tasklet);    
605                host->status = "pio tx";    
606            }        
607                    
608            if ((host->pio_active == XFER_READ) &&        
609                (mci_fsta & S3C2410_SDIFSTA_RFDET)) {        
610                    
611                disable_imask(host,    
612                          S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOHALF |
613                          S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOLAST);
614                    
615                tasklet_schedule(&host->pio_tasklet);    
616                host->status = "pio rx";    
617            }        
618        }            
619                    
620        if (mci_csta & S3C2410_SDICMDSTAT_CMDTIMEOUT) {            
621            dbg(host, dbg_err, "CMDSTAT: error CMDTIMEOUT\n");        
622            cmd->error = -ETIMEDOUT;        
623            host->status = "error: command timeout";        
624            goto fail_transfer;        
625        }            
626                    
627        if (mci_csta & S3C2410_SDICMDSTAT_CMDSENT) {            
628            if (host->complete_what == COMPLETION_CMDSENT) {        
629                host->status = "ok: command sent";    
630                goto close_transfer;    
631            }        
632                    
633            mci_cclear |= S3C2410_SDICMDSTAT_CMDSENT;        
634        }            
635                    
636        if (mci_csta & S3C2410_SDICMDSTAT_CRCFAIL) {            
637            if (cmd->flags & MMC_RSP_CRC) {        
638                if (host->mrq->cmd->flags & MMC_RSP_136) {    
639                    dbg(host, dbg_irq,
640                        "fixup: ignore CRC fail with long rsp\n");
641                } else {    
642                    /* note, we used to fail the transfer
643                     * here, but it seems that this is just
644                     * the hardware getting it wrong.
645                     *
646                     * cmd->error = -EILSEQ;
647                     * host->status = "error: bad command crc";
648                     * goto fail_transfer;
649                    */
650                }    
651            }        
652                    
653            mci_cclear |= S3C2410_SDICMDSTAT_CRCFAIL;        
654        }            
655                    
656        if (mci_csta & S3C2410_SDICMDSTAT_RSPFIN) {            
657            if (host->complete_what == COMPLETION_RSPFIN) {        
658                host->status = "ok: command response received";    
659                goto close_transfer;    
660            }        
661                    
662            if (host->complete_what == COMPLETION_XFERFINISH_RSPFIN)        
663                host->complete_what = COMPLETION_XFERFINISH;    
664                    
665            mci_cclear |= S3C2410_SDICMDSTAT_RSPFIN;        
666        }            
667                    
668        /* errors handled after this point are only relevant            
669           when a data transfer is in progress */            
670                    
671        if (!cmd->data)            
672            goto clear_status_bits;        
673                    
674        /* Check for FIFO failure */            
675        if (host->is2440) {            
676            if (mci_fsta & S3C2440_SDIFSTA_FIFOFAIL) {        
677                dbg(host, dbg_err, "FIFO failure\n");    
678                host->mrq->data->error = -EILSEQ;    
679                host->status = "error: 2440 fifo failure";    
680                goto fail_transfer;    
681            }        
682        } else {            
683            if (mci_dsta & S3C2410_SDIDSTA_FIFOFAIL) {        
684                dbg(host, dbg_err, "FIFO failure\n");    
685                cmd->data->error = -EILSEQ;    
686                host->status = "error:  fifo failure";    
687                goto fail_transfer;    
688            }        
689        }            
690                    
691        if (mci_dsta & S3C2410_SDIDSTA_RXCRCFAIL) {            
692            dbg(host, dbg_err, "bad data crc (outgoing)\n");        
693            cmd->data->error = -EILSEQ;        
694            host->status = "error: bad data crc (outgoing)";        
695            goto fail_transfer;        
696        }            
697                    
698        if (mci_dsta & S3C2410_SDIDSTA_CRCFAIL) {            
699            dbg(host, dbg_err, "bad data crc (incoming)\n");        
700            cmd->data->error = -EILSEQ;        
701            host->status = "error: bad data crc (incoming)";        
702            goto fail_transfer;        
703        }            
704                    
705        if (mci_dsta & S3C2410_SDIDSTA_DATATIMEOUT) {            
706            dbg(host, dbg_err, "data timeout\n");        
707            cmd->data->error = -ETIMEDOUT;        
708            host->status = "error: data timeout";        
709            goto fail_transfer;        
710        }            
711                    
712        if (mci_dsta & S3C2410_SDIDSTA_XFERFINISH) {            
713            if (host->complete_what == COMPLETION_XFERFINISH) {        
714                host->status = "ok: data transfer completed";    
715                goto close_transfer;    
716            }        
717                    
718            if (host->complete_what == COMPLETION_XFERFINISH_RSPFIN)        
719                host->complete_what = COMPLETION_RSPFIN;    
720                    
721            mci_dclear |= S3C2410_SDIDSTA_XFERFINISH;        
722        }            
723                    
724    clear_status_bits:                
725        writel(mci_cclear, host->base + S3C2410_SDICMDSTAT);            
726        writel(mci_dclear, host->base + S3C2410_SDIDSTA);            
727                    
728        goto irq_out;            
729                    
730    fail_transfer:                
731        host->pio_active = XFER_NONE;            
732                    
733    close_transfer:                
734        host->complete_what = COMPLETION_FINALIZE;            
735                    
736        clear_imask(host);            
737        tasklet_schedule(&host->pio_tasklet);            
738                    
739        goto irq_out;            
740                    
741    irq_out:                
742        dbg(host, dbg_irq,            
743            "csta:0x%08x dsta:0x%08x fsta:0x%08x dcnt:0x%08x status:%s.\n",            
744            mci_csta, mci_dsta, mci_fsta, mci_dcnt, host->status);            
745                    
746        spin_unlock_irqrestore(&host->complete_lock, iflags);            
747        return IRQ_HANDLED;            
748                    
749    }
558-570行是判断SDIO所触发的中断,与我们说说的无关。飘过....
573-576行分别读取命令状态、尚未完成传输的数据大小以及FIFO的状态的值。
578-583行就是之前所分析的host->complete_what,如果设备无欲无求host->complete_what == COMPLETION_NONE,即使连最基本的命令发送也不要求完成的话,那就没什么意义了,直接清除IMASK,返回。
[host/s3cmci.c]
226    static inline void clear_imask(struct s3cmci_host *host)            
227    {            
228        u32 mask = readl(host->base + host->sdiimsk);        
229                
230        /* preserve the SDIO IRQ mask state */        
231        mask &= S3C2410_SDIIMSK_SDIOIRQ;        
232        writel(mask, host->base + host->sdiimsk);        
233    }            
上面的代码只保留了SDIO IRQ状态,其他的中断都是被屏蔽了的。由此足见其对SDIO设备的偏心程度。
585-589行尽然玩丢了host->mrq,无论是命令还是数据请求,我们都是递交了struct mmc_request结构的,所以驱动很气愤,直接返回。
591行前面我们看到struct mmc_request中包含了两种类型的struct mmc_cmd一个是所谓的cmd另外一个就是stop了,当然选择哪一个也不是他自己说来算了,当然有主机的host->cmd_is_stop来决定了。
599-618行是PIO模式下数据传输的,我们姑且先放着,等说完CMD回头再看。
620-625行命令超时以后就会跳转到fail_transfer,至于fail_transfer又干了些啥好事我们走到那里了再说,继续前进...
627-631行命令发送成功以后所产生的中断,如果host->complete_what也正好只要求传输成功即COMPLETION_CMDSENT,那正好完成工作,goto close_transfer。
636-654行是CRC错误,忽略。
656-660行命令相应接收成功,那么依旧goto close_transfer。
662-665行至今尚未发现一个所谓的COMPLETION_XFERFINISH_RSPFIN最多也就数据传输成功那么修改一下这个脑残host->complete_what = COMPLETION_XFERFINISH;
671-672行如果没有数据传输,那么接下来就可以进行状态清理工作了。
675-722行是检查FIFO信息的,回头说到PIO传输的时候在来分析它。
725-726行意图很明确,显然是毁尸灭迹,清除状态。
    最后可以看到无论是先前的fail_transfer:还是后来的close_transfer,最总都会去调用737行的tasklet_schedule(&host->pio_tasklet),是什么赋予这个函数如此强大的魅力,且听下回分解...
    






4. s3cmci_request之数据传输
是时候该看点实际的数据传输了,前面说过s3cmci_send_request中的if (cmd->data)是区分命令是否有数据阶段的关键标志。如果有数据传输的,那么就到了1142行s3cmci_setup_data。
[host/s3cmci.c]
971    static int s3cmci_setup_data(struct s3cmci_host *host, struct mmc_data *data)            
972    {            
973        u32 dcon, imsk, stoptries = 3;        
974                
975        /* write DCON register */        
976                
977        if (!data) {        
978            writel(0, host->base + S3C2410_SDIDCON);    
979            return 0;    
980        }        
981                
982        if ((data->blksz & 3) != 0) {        
983            /* We cannot deal with unaligned blocks with more than    
984             * one block being transfered. */    
985                
986            if (data->blocks > 1) {    
987    pr_warning("%s:can'tdonon-wordsizedblock transfers (blksz %d)\n", __func__, data->blksz);
988                return -EINVAL;
989            }    
990        }        
991                
992        while (readl(host->base + S3C2410_SDIDSTA) &        
993               (S3C2410_SDIDSTA_TXDATAON | S3C2410_SDIDSTA_RXDATAON)) {
994                
995            dbg(host, dbg_err,    
996                "mci_setup_data() transfer stillin progress.\n");    
997                
998            writel(S3C2410_SDIDCON_STOP, host->base + S3C2410_SDIDCON);    
999            s3cmci_reset(host);    
1000                
1001            if ((stoptries--) == 0) {    
1002                dbg_dumpregs(host, "DRF");
1003                return -EINVAL;
1004            }    
1005        }        
1006                
1007        dcon  = data->blocks & S3C2410_SDIDCON_BLKNUM_MASK;        
1008                
1009        if (s3cmci_host_usedma(host))        
1010            dcon |= S3C2410_SDIDCON_DMAEN;    
1011                
1012        if (host->bus_width == MMC_BUS_WIDTH_4)        
1013            dcon |= S3C2410_SDIDCON_WIDEBUS;    
1014                
1015        if (!(data->flags & MMC_DATA_STREAM))        
1016            dcon |= S3C2410_SDIDCON_BLOCKMODE;    
1017                
1018        if (data->flags & MMC_DATA_WRITE) {        
1019            dcon |= S3C2410_SDIDCON_TXAFTERRESP;    
1020            dcon |= S3C2410_SDIDCON_XFER_TXSTART;    
1021        }        
1022                
1023        if (data->flags & MMC_DATA_READ) {        
1024            dcon |= S3C2410_SDIDCON_RXAFTERCMD;    
1025            dcon |= S3C2410_SDIDCON_XFER_RXSTART;    
1026        }        
1027                
1028        if (host->is2440) {        
1029            dcon |= S3C2440_SDIDCON_DS_WORD;    
1030            dcon |= S3C2440_SDIDCON_DATSTART;    
1031        }        
1032                
1033        writel(dcon, host->base + S3C2410_SDIDCON);        
1034                
1035        /* write BSIZE register */        
1036                
1037        writel(data->blksz, host->base + S3C2410_SDIBSIZE);        
1038                
1039        /* add to IMASK register */        
1040        imsk = S3C2410_SDIIMSK_FIFOFAIL | S3C2410_SDIIMSK_DATACRC |        
1041               S3C2410_SDIIMSK_DATATIMEOUT | S3C2410_SDIIMSK_DATAFINISH;        
1042                
1043        enable_imask(host, imsk);        
1044                
1045        /* write TIMER register */        
1046                
1047        if (host->is2440) {        
1048            writel(0x007FFFFF, host->base + S3C2410_SDITIMER);    
1049        } else {        
1050            writel(0x0000FFFF, host->base + S3C2410_SDITIMER);    
1051                
1052            /* FIX: set slow clock to prevent timeouts on read */    
1053            if (data->flags & MMC_DATA_READ)    
1054                writel(0xFF, host->base + S3C2410_SDIPRE);
1055        }        
1056                
1057        return 0;        
1058    }            
977-980行如果data不存在,接下来就无事可做了。
982-991行块大小是4字节对齐的,如果data->blksz不满足,那么返回错误。
992-1005行读取数据状态寄存器,如果正在发送或接收数据,则s3cmci_reset(host);复位SD控制器。
[host/s3cmci.c]
1290    static void s3cmci_reset(struct s3cmci_host *host)        
1291    {        
1292        u32 con = readl(host->base + S3C2410_SDICON);    
1293            
1294        con |= S3C2440_SDICON_SDRESET;    
1295        writel(con, host->base + S3C2410_SDICON);    
1296    }        
1007-1033行根据数据特征、主机总线宽度等信息设置数据控制寄存器。
1037行设置SD控制器块大小寄存器。这是上层设置下来的值,一般为512。
1040-1043行设置中断屏蔽寄存器,使能数据传输完成中断、超时等。
1047-1054行是关于读写超时的处理。接着返回到s3cmci_send_request....
如果不出什么问题,应该就到了1155行。
s3cmci_prepare_dma(host, cmd->data);是DMA传输的处理,
s3cmci_prepare_pio(host, cmd->data);是PIO方式的处理,下面我们先来关注PIO方式的数据传输。
[host/s3cmci.c]
1062    static int s3cmci_prepare_pio(struct s3cmci_host *host, struct mmc_data *data)        
1063    {            
1064        int rw = (data->flags & MMC_DATA_WRITE) ? 1 : 0;        
1065                
1066        BUG_ON((data->flags & BOTH_DIR) == BOTH_DIR);        
1067                
1068        host->pio_sgptr = 0;        
1069        host->pio_bytes = 0;        
1070        host->pio_count = 0;        
1071        host->pio_active = rw ? XFER_WRITE : XFER_READ;        
1072                
1073        if (rw) {        
1074            do_pio_write(host);    
1075            enable_imask(host, S3C2410_SDIIMSK_TXFIFOHALF);    
1076        } else {        
1077            enable_imask(host, S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOHALF    
1078                     | S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOLAST);
1079        }        
1080                
1081        return 0;        
1082    }    
PIO写数据
这个函数分两部分来看,首先对于写来说会调用1074行do_pio_write(host);来做写入的前期工作,如果是读SD卡就只需要使能接收FIFO相关的中断即可。那么我们先对写的情况做简单的分析:
[host/s3cmci.c]
443    static void do_pio_write(struct s3cmci_host *host)                            
444    {                            
445        void __iomem *to_ptr;                        
446        int res;                        
447        u32 fifo;                        
448        u32 *ptr;                        
449                                
450        to_ptr = host->base + host->sdidata;                        
451                                
452        while ((fifo = fifo_free(host)) > 3) {                        
453            if (!host->pio_bytes) {                    
454                res = get_data_buffer(host, &host->pio_bytes,                
455                                &host->pio_ptr);
456                if (res) {                
457                    dbg(host, dbg_pio,            
458                        "pio_write(): complete (no more data).\n");            
459                    host->pio_active = XFER_NONE;            
460                                
461                    return;            
462                }                
463                                
464                dbg(host, dbg_pio,                
465                    "pio_write(): new source: [%i]@[%p]\n",                
466                    host->pio_bytes, host->pio_ptr);                
467                                
468            }                    
469                                
470            /* If we have reached the end of the block, we have to                    
471             * write exactly the remaining number of bytes.  If we                    
472             * in the middle of the block, we have to write full                    
473             * words, so round down to an even multiple of 4. */                    
474            if (fifo >= host->pio_bytes)                    
475                fifo = host->pio_bytes;                
476            else                    
477                fifo -= fifo & 3;                
478                                
479            host->pio_bytes -= fifo;                    
480            host->pio_count += fifo;                    
481                                
482            fifo = (fifo + 3) >> 2;                    
483            ptr = host->pio_ptr;                    
484            while (fifo--)                    
485                writel(*ptr++, to_ptr);                
486            host->pio_ptr = ptr;                    
487        }                        
488                                
489        enable_imask(host, S3C2410_SDIIMSK_TXFIFOHALF);                        
490    }
452行是对发送FIFO剩余空间的判断,方法比较简单直接读取FIFO状态寄存器即可获得。
[host/s3cmci.c]
294    static inline u32 fifo_free(struct s3cmci_host *host)                            
295    {                            
296        u32 fifostat = readl(host->base + S3C2410_SDIFSTA);                        
297                                
298        fifostat &= S3C2410_SDIFSTA_COUNTMASK;                        
299        return 63 - fifostat;                        
300    }
当发送FIFO的容量大于三个字节时程序将向FIFO中写入数据,此时while循环得以执行。
454取出要发送的数据地址以及数据长度。get_data_buffer的内容如下:
[host/s3cmci.c]
257    static inline int get_data_buffer(struct s3cmci_host *host,                
258                      u32 *bytes, u32 **pointer)
259    {                
260        struct scatterlist *sg;            
261                    
262        if (host->pio_active == XFER_NONE)            
263            return -EINVAL;        
264                    
265        if ((!host->mrq) || (!host->mrq->data))            
266            return -EINVAL;        
267                    
268        if (host->pio_sgptr >= host->mrq->data->sg_len) {            
269            dbg(host, dbg_debug, "no more buffers (%i/%i)\n",        
270                  host->pio_sgptr, host->mrq->data->sg_len);        
271            return -EBUSY;        
272        }            
273        sg = &host->mrq->data->sg[host->pio_sgptr];            
274                    
275        *bytes = sg->length;            
276        *pointer = sg_virt(sg);            
277                    
278        host->pio_sgptr++;            
279                    
280        dbg(host, dbg_sg, "new buffer (%i/%i)\n",            
281            host->pio_sgptr, host->mrq->data->sg_len);            
282                    
283        return 0;            
284    }    
273行很明显是对每个散列表单独操作的,275行对应当前散列项的长度,276行sg_virt用于获取其所对应的内核虚拟地址,最后host->pio_sgptr++移动指针到下一项。
    回到do_pio_write,474-477行就是取出剩余的空间,如果剩余空间大于要发送的长度就直接全部发送,否则留三个字节空闲。
482行4个字节对齐的,也就是说后面实际上传输的字节数应该是(((fifo + 3) >> 2)<<2),那么这个值与host->pio_bytes -= fifo;中的fifo相比是很有可能不相等的。换句话说实际传输的字节说与记录的大小不等,看上去是个bug,其实前面我们说过,所有走到这一步的数据长度都已经是4字节对齐了,所以这里这样处理就不会有问题了。
    从s3cmci_prepare_pio返回以后就到了1171行s3cmci_send_command(host, cmd);这里发送的将是写扇区命令,从而开启了真正的PIO数据传输。
    对于PIO方式来说,一旦命令写入,数据传输立即就开始了。如果发送FIFO中的数据低于FIFO空闲中断的阈值,将触发控制器产生中断,从而就满足了s3cmci_irq中断处理函数的599-606行的条件。
[s3cmci_irq]
599    if (!s3cmci_host_usedma(host)) {                            
600        if ((host->pio_active == XFER_WRITE) &&                        
601            (mci_fsta & S3C2410_SDIFSTA_TFDET)) {                        
602                                
603            disable_imask(host, S3C2410_SDIIMSK_TXFIFOHALF);                    
604            tasklet_schedule(&host->pio_tasklet);                    
605            host->status = "pio tx";                    
606        }                        
于是tasklet_schedule(&host->pio_tasklet)被调用,同时724-728行将帮助清除中断标志。
724    clear_status_bits:                
725        writel(mci_cclear, host->base + S3C2410_SDICMDSTAT);            
726        writel(mci_dclear, host->base + S3C2410_SDIDSTA);            
727                    
728        goto irq_out;
    又见了tasklet_schedule(&host->pio_tasklet),他不是什么天外飞仙,一切因果只因s3cmci.c中的1588  tasklet_init(&host->pio_tasklet, pio_tasklet, (unsigned long) host);        
从中断函数返回以后,目光投向pio_tasklet,对应的内容如下:
[host/s3cmci.c]
492    static void pio_tasklet(unsigned long data)                
493    {                
494        struct s3cmci_host *host = (struct s3cmci_host *) data;            
495                    
496        s3cmci_disable_irq(host, true);            
497        udelay(50);            
498                    
499        if (host->pio_active == XFER_WRITE)            
500            do_pio_write(host);        
501                    
502        if (host->pio_active == XFER_READ)            
503            do_pio_read(host);        
504                    
505        if (host->complete_what == COMPLETION_FINALIZE) {            
506            clear_imask(host);        
507            if (host->pio_active != XFER_NONE) {        
508                dbg(host, dbg_err, "unfinished %s "    
509                    "- pio_count:[%u] pio_bytes:[%u]\n",    
510                    (host->pio_active == XFER_READ) ? "read" : "write",    
511                    host->pio_count, host->pio_bytes);    
512                    
513                if (host->mrq->data)    
514                    host->mrq->data->error = -EINVAL;
515            }        
516                    
517            s3cmci_enable_irq(host, false);        
518            finalize_request(host);        
519        } else            
520            s3cmci_enable_irq(host, true);        
521    }                
函数格式比较工整,如果host->pio_active继续保持XFER_WRITE的话,就会再次调用do_pio_write(host)来继续向发送FIFO中填入数据。
505行是传输完成以后设置的,传输完成以后会调用finalize_request(host);结束这次请求。
[host/s3cmci.c]
822    static void finalize_request(struct s3cmci_host *host)                
823    {                
824        struct mmc_request *mrq = host->mrq;            
825        struct mmc_command *cmd = host->cmd_is_stop ? mrq->stop : mrq->cmd;        
826        int debug_as_failure = 0;            
827                    
828        if (host->complete_what != COMPLETION_FINALIZE)            
829            return;        
830                    
831        if (!mrq)            
832            return;        
833                    
834        if (cmd->data && (cmd->error == 0) &&            
835            (cmd->data->error == 0)) {            
836            if (s3cmci_host_usedma(host) && (!host->dma_complete)) {        
837                dbg(host, dbg_dma, "DMA Missing (%d)!\n",    
838                    host->dma_complete);    
839                return;    
840            }        
841        }            
842                    
843        /* Read response from controller. */            
844        cmd->resp[0] = readl(host->base + S3C2410_SDIRSP0);            
845        cmd->resp[1] = readl(host->base + S3C2410_SDIRSP1);            
846        cmd->resp[2] = readl(host->base + S3C2410_SDIRSP2);            
847        cmd->resp[3] = readl(host->base + S3C2410_SDIRSP3);            
848                    
849        writel(host->prescaler, host->base + S3C2410_SDIPRE);            
850                    
851        if (cmd->error)            
852            debug_as_failure = 1;        
853                    
854        if (cmd->data && cmd->data->error)        
855            debug_as_failure = 1;    
856                
857        dbg_dumpcmd(host, cmd, debug_as_failure);        
858                
859        /* Cleanup controller */        
860        writel(0, host->base + S3C2410_SDICMDARG);        
861        writel(S3C2410_SDIDCON_STOP, host->base + S3C2410_SDIDCON);        
862        writel(0, host->base + S3C2410_SDICMDCON);        
863        clear_imask(host);        
864                
865        if (cmd->data && cmd->error)        
866            cmd->data->error = cmd->error;    
867                
868        if (cmd->data && cmd->data->stop && (!host->cmd_is_stop)) {        
869            host->cmd_is_stop = 1;    
870            s3cmci_send_request(host->mmc);    
871            return;    
872        }        
873                
874        /* If we have no data transfer we are finished here */        
875        if (!mrq->data)        
876            goto request_done;    
877                
878        /* Calulate the amout of bytes transfer if there was no error */        
879        if (mrq->data->error == 0) {        
880            mrq->data->bytes_xfered =    
881                (mrq->data->blocks * mrq->data->blksz);
882        } else {        
883            mrq->data->bytes_xfered = 0;    
884        }        
885                
886        /* If we had an error while transfering data we flush the        
887         * DMA channel and the fifo to clear out any garbage. */        
888        if (mrq->data->error != 0) {        
889            if (s3cmci_host_usedma(host))    
890                s3c2410_dma_ctrl(host->dma, S3C2410_DMAOP_FLUSH);
891                
892            if (host->is2440) {    
893                /* Clear failure register and reset fifo. */
894                writel(S3C2440_SDIFSTA_FIFORESET |
895                       S3C2440_SDIFSTA_FIFOFAIL,
896                       host->base + S3C2410_SDIFSTA);
897            } else {    
898                u32 mci_con;
899                
900                /* reset fifo */
901                mci_con = readl(host->base + S3C2410_SDICON);
902                mci_con |= S3C2410_SDICON_FIFORESET;
903                
904                writel(mci_con, host->base + S3C2410_SDICON);
905            }    
906        }        
907                
908    request_done:            
909        host->complete_what = COMPLETION_NONE;        
910        host->mrq = NULL;        
911                
912        s3cmci_check_sdio_irq(host);        
913        mmc_request_done(host->mmc, mrq);        
914    }    
843-847行是发送读写命令以后SD卡回复的信息,这个信息在block层中将作为请求完成情况的一个依据。
860-863行是完成任务后对控制器做清理工作。
868-872行这个是对于多扇区的读写还应该有一个结束命令,以结束此次操作。在mmc_blk_issue_rq中就已经对这个stop命令设置好了,如下:
[card/block.c]
259            brq.stop.opcode = MMC_STOP_TRANSMISSION;            
260            brq.stop.arg = 0;            
261            brq.stop.flags = MMC_RSP_SPI_R1B | MMC_RSP_R1B | MMC_CMD_AC;    
。。。。。
284                if (!mmc_host_is_spi(card->host)        
285                        || rq_data_dir(req) == READ)
286                    brq.mrq.stop = &brq.stop;    
287                readcmd = MMC_READ_MULTIPLE_BLOCK;        
288                writecmd = MMC_WRITE_MULTIPLE_BLOCK;        
289            } else {            
290                brq.mrq.stop = NULL;        
291                readcmd = MMC_READ_SINGLE_BLOCK;        
292                writecmd = MMC_WRITE_BLOCK;        
293            }            
259行MMC_STOP_TRANSMISSION就正好是CMD12命令,最终结束命令也就是由s3cmci_send_request发出了。
879-884行如果传输没有发生错误,传输的字节数将被正确记载,否则传输数据长度将为0,暗示此次数据传输失败。
888-904行传输有错误,便要重新刷新DMA控制器或者是复位FIFO。
909-901行host的工作完成以后host内部相应的对象应该复位,以便重新接受请求。
913行mmc_request_done前面分析过,如果出错可能会引发重试,否则调用complete(mrq->done_data);通知等待该请求的进程。
    好了,以上说分析的就是PIO写数据部分的情况了,接下来看下PIO读是如何工作的。。。


PIO读数据
依然回到s3cmci_send_request中,还是看s3cmci_prepare_pio的内容。
前面的分析我们知道对于PIO的写数据来说必须先填充其FIFO,否则可能写命令发出以后,主机无法发送数据导致命令失败。然而读数据却只能有中断引发,因此当主机发送读命令之前s3cmci_prepare_pio必须设置好相应的中断使能,enable_imask(host,
S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOHALF|S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOLAST);当接收FIFO有较多数据时将以中断形式通知主机。同样s3cmci_send_request中的s3cmci_send_command(host, cmd);发送读命令开启了读SD卡数据的新时代。
一旦FIFO中的数据达到接收阈值将触发中断,接下来就进入了s3cmci_irq的608-609行。
608            if ((host->pio_active == XFER_READ) &&        
609                (mci_fsta & S3C2410_SDIFSTA_RFDET)) {        
610                    
611                disable_imask(host,    
612                          S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOHALF |
613                          S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOLAST);
614                    
615                tasklet_schedule(&host->pio_tasklet);    
616                host->status = "pio rx";    
617            }        
618        }            
与写SD相同,读SD卡也将调用tasklet_schedule,然后进入pio_tasklet的502-503行。do_pio_read(host);将读取fifo中的数据。
[host/s3cmci.c]
360    static void do_pio_read(struct s3cmci_host *host)                    
361    {                    
362        int res;                
363        u32 fifo;                
364        u32 *ptr;                
365        u32 fifo_words;                
366        void __iomem *from_ptr;                
367                        
368        /* write real prescaler to host, it might be set slow to fix */                
369        writel(host->prescaler, host->base + S3C2410_SDIPRE);                
370                        
371        from_ptr = host->base + host->sdidata;                
372                        
373        while ((fifo = fifo_count(host))) {                
374            if (!host->pio_bytes) {            
375                res = get_data_buffer(host, &host->pio_bytes,        
376                              &host->pio_ptr);
377                if (res) {        
378                    host->pio_active = XFER_NONE;    
379                    host->complete_what = COMPLETION_FINALIZE;    
380                        
381                    dbg(host, dbg_pio, "pio_read(): "    
382                        "complete (no more data).\n");    
383                    return;    
384                }        
385                        
386                dbg(host, dbg_pio,        
387                    "pio_read(): new target: [%i]@[%p]\n",        
388                    host->pio_bytes, host->pio_ptr);        
389            }            
390                        
391            dbg(host, dbg_pio,            
392                "pio_read(): fifo:[%02i] buffer:[%03i] dcnt:[%08X]\n",            
393                fifo, host->pio_bytes,            
394                readl(host->base + S3C2410_SDIDCNT));            
395                        
396            /* If we have reached the end of the block, we can            
397             * read a word and get 1 to 3 bytes.  If we in the            
398             * middle of the block, we have to read full words,            
399             * otherwise we will write garbage, so round down to            
400             * an even multiple of 4. */            
401            if (fifo >= host->pio_bytes)            
402                fifo = host->pio_bytes;        
403            else            
404                fifo -= fifo & 3;        
405                        
406            host->pio_bytes -= fifo;            
407            host->pio_count += fifo;            
408                        
409            fifo_words = fifo >> 2;            
410            ptr = host->pio_ptr;            
411            while (fifo_words--)            
412                *ptr++ = readl(from_ptr);        
413            host->pio_ptr = ptr;            
414                        
415            if (fifo & 3) {            
416                u32 n = fifo & 3;        
417                u32 data = readl(from_ptr);        
418                u8 *p = (u8 *)host->pio_ptr;        
419                        
420                while (n--) {        
421                    *p++ = data;    
422                    data >>= 8;    
423                }        
424            }            
425        }                
426                        
427        if (!host->pio_bytes) {                
428            res = get_data_buffer(host, &host->pio_bytes, &host->pio_ptr);            
429            if (res) {            
430                dbg(host, dbg_pio,        
431                    "pio_read(): complete (no more buffers).\n");        
432                host->pio_active = XFER_NONE;        
433                host->complete_what = COMPLETION_FINALIZE;        
434                        
435                return;        
436            }            
437        }                
438                        
439        enable_imask(host,                
440        S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOHALF| S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOLAST);
441    }                    
373行读取FIFO中数据的长度。
[host/s3cmci.c]
286    static inline u32 fifo_count(struct s3cmci_host *host)                    
287    {                    
288        u32 fifostat = readl(host->base + S3C2410_SDIFSTA);                
289                        
290        fifostat &= S3C2410_SDIFSTA_COUNTMASK;                
291        return fifostat;                
292    }
375-376行和写操作中的作用是相同的,获取scatterlist表项对应的数据长度及内核虚拟地址。
401-425行整个过程与PIO写的过程是完全相反的,代码比较简单就不再分析了。其他的内容就和写过程是一样的了。
DMA传输
最后还有关于DMA方式下的代码,其中只有s3cmci_prepare_dma和中断处理不一致。对于DMA来说内核为其维护了一个回调函数。这里我们只是简单分析一下,就不深入到S3C2440 DMA的管理机制里面去了。首先还是来看s3cmci_prepare_dma。
[host/s3cmci.c]
1018    static int s3cmci_prepare_dma(struct s3cmci_host *host, struct mmc_data *data)    
1019    {                    
1020        int dma_len, i;                
1021        int rw = data->flags & MMC_DATA_WRITE;                
1022                        
1023        BUG_ON((data->flags & BOTH_DIR) == BOTH_DIR);                
1024                        
1025        s3cmci_dma_setup(host, rw ? S3C2410_DMASRC_MEM : S3C2410_DMASRC_HW);                
1026        s3c2410_dma_ctrl(host->dma, S3C2410_DMAOP_FLUSH);                
1027                        
1028        dma_len = dma_map_sg(mmc_dev(host->mmc), data->sg, data->sg_len,                
1029                     rw ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE);        
1030                        
1031        if (dma_len == 0)                
1032            return -ENOMEM;            
1033                        
1034        host->dma_complete = 0;                
1035        host->dmatogo = dma_len;                
1036                        
1037        for (i = 0; i < dma_len; i++) {                
1038            int res;            
1039                        
1040            dbg(host, dbg_dma, "enqueue %i: %08x@%u\n", i,            
1041                sg_dma_address(&data->sg[i]),            
1042                sg_dma_len(&data->sg[i]));            
1043                        
1044            res = s3c2410_dma_enqueue(host->dma, host,            
1045                          sg_dma_address(&data->sg[i]),
1046                          sg_dma_len(&data->sg[i]));
1047                        
1048            if (res) {            
1049                s3c2410_dma_ctrl(host->dma, S3C2410_DMAOP_FLUSH);        
1050                return -EBUSY;        
1051            }            
1052        }                
1053                        
1054        s3c2410_dma_ctrl(host->dma, S3C2410_DMAOP_START);                
1055                        
1056        return 0;                
1057    }    
1025行对申请到的DMA通道进行设置。代码如下:
[host/s3cmci.c]
916    static void s3cmci_dma_setup(struct s3cmci_host *host,                    
917                     enum s3c2410_dmasrc source)        
918    {                    
919        static enum s3c2410_dmasrc last_source = -1;                
920        static int setup_ok;                
921                        
922        if (last_source == source)                
923            return;            
924                        
925        last_source = source;                
926                        
927        s3c2410_dma_devconfig(host->dma, source,                
928                      host->mem->start + host->sdidata);        
929                        
930        if (!setup_ok) {                
931            s3c2410_dma_config(host->dma, 4);            
932            s3c2410_dma_set_buffdone_fn(host->dma,            
933                            s3cmci_dma_done_callback);
934            s3c2410_dma_setflags(host->dma, S3C2410_DMAF_AUTOSTART);        
935            setup_ok = 1;            
936        }                
937    }
927行配置了DMA的源和目的的硬件地址及类型。    
931行配置了DMA传输的单元大小为4字节。
932-933行设置DMA通道对应的回调函数s3cmci_dma_done_callback    ,这个我们后面再说。回到s3cmci_prepare_dma...
1092行刷新DMA通道,清除状态信息。
1094行映射一个发散/汇聚列表的DMA的映射,对于2440来说DMA不支持散列地址,所以1103-1118行对每段映射进行了处理,将其加入到DMA队列当中。
1120行开启了DMA传输通道,一旦SD控制发送命令以后,DMA通道不断地将数据发送到(或接收从)SD控制器的数据寄存器中,最终完成数据的传输。
一旦DMA数据传输完成,回调函数s3cmci_dma_done_callback将开始工作。
[host/s3cmci.c]
766    static void s3cmci_dma_done_callback(struct s3c2410_dma_chan *dma_ch,            
767                         void *buf_id, int size,
768                         enum s3c2410_dma_buffresult result)
769    {                
770        struct s3cmci_host *host = buf_id;            
771        unsigned long iflags;            
772        u32 mci_csta, mci_dsta, mci_fsta, mci_dcnt;            
773                    
774        mci_csta = readl(host->base + S3C2410_SDICMDSTAT);            
775        mci_dsta = readl(host->base + S3C2410_SDIDSTA);            
776        mci_fsta = readl(host->base + S3C2410_SDIFSTA);            
777        mci_dcnt = readl(host->base + S3C2410_SDIDCNT);            
778                    
779        BUG_ON(!host->mrq);            
780        BUG_ON(!host->mrq->data);            
781        BUG_ON(!host->dmatogo);            
782                        
783        spin_lock_irqsave(&host->complete_lock, iflags);                
784                        
785        if (result != S3C2410_RES_OK) {                
786            dbg(host, dbg_fail, "DMA FAILED: csta=0x%08x dsta=0x%08x "            
787                fsta=0x%08x dcnt:0x%08x result:0x%08x toGo:%u\n,        
788                mci_csta, mci_dsta, mci_fsta,        
789                mci_dcnt, result, host->dmatogo);        
790                        
791            goto fail_request;            
792        }                
793                        
794        host->dmatogo--;                
795        if (host->dmatogo) {                
796            dbg(host, dbg_dma, "DMA DONE  Size:%i DSTA:[%08x] "            
797                DCNT:[%08x] toGo:%u\n,        
798                size, mci_dsta, mci_dcnt, host->dmatogo);    
799                    
800            goto out;        
801        }            
802                    
803        dbg(host, dbg_dma, "DMA FINISHED Size:%i DSTA:%08x DCNT:%08x\n",            
804            size, mci_dsta, mci_dcnt);        
805                    
806        host->dma_complete = 1;            
807        host->complete_what = COMPLETION_FINALIZE;            
808                    
809    out:                
810        tasklet_schedule(&host->pio_tasklet);            
811        spin_unlock_irqrestore(&host->complete_lock, iflags);            
812        return;            
813                    
814    fail_request:                
815        host->mrq->data->error = -EINVAL;            
816        host->complete_what = COMPLETION_FINALIZE;            
817        clear_imask(host);            
818                    
819        goto out;            
820    }                
实际长上面的函数中我们不难发现DMA完成以后,仍然是调用tasklet_schedule(&host->pio_tasklet);    来完成结束工作。





你可能感兴趣的:(linux驱动)