sdio linux驱动流程图_动视

sdio linux驱动流程图

2025-10-02 19:17:27 责编:小OO

SD卡的工作原理

想了解SD卡的工作原理，首先需要了解的就是SD卡协议了，这个在网上可以轻松的下载到。在了解协议后，就可以看看下面的一些开发思路了。首先看下脱离操作系统如何在S3C2410上实现SD卡的读写。过程可以分为3个大的步骤：初始化sd卡、写sd卡、读sd卡；下面的过程是我通过realview-MDK环境测试过的。

一、初始化sd卡

二、写sd卡写sd卡可以分为3种方式：POLL、中断、DMA

（1）POLL写

（2）中断写

（3）DMA写

三、读sd卡读sd卡也可分为3中方式：POLL、中断、DMA

（1）POLL读

（2）中断读

（3）DMA读

SD卡linux驱动工作原理，说了下脱离操作系统如何在S3C2410上实现SD卡的读写。了解了脱离操作系统的工作原理后，现在可以思考linux是如何管理管理SD卡的了。Linux中SD驱动可以分为3层：块设备层（mmc_block.c ，mmc_sysfs.c，mmc_queue.c）、mmc协议层（mmc.c）、sd驱动层（s3c2410_sdi.c）。

下面从以下几个方面理解驱动：

1、s3c2410_sdi.c代码初始化过程；

2、SD卡块设备注册过程；

3、request及数据传输的实现。

下面介绍的过程参考的代码是内核版本是2.6.8，其它版本过程类似。

一、s3c2410_sdi.c代码初始化过程

二、SD卡块设备注册过程

三、request及数据传输的实现

SD卡调试关键点：

1. 上电时要延时足够长的时间给SD卡一个准备过程，在我的程序里是5秒，根据不同的卡设置不同的延时时间。SD卡初始化第一步在发送CMD命令之前，在片选有效的情况下首先要发送至少74个时钟，否则将有可能出现SD卡不能初始化的问题。

2. SD卡发送复位命令CMD0后，要发送版本查询命令CMD8，返回状态一般分两种，若返回0x01表示此SD卡接受CMD8,也就是说此SD卡支持版本2；若返回0x05则表示此SD卡支持版本1。因为不同版本的SD卡操作要求有不一样的地方，所以务必查询SD卡的版本号，否则也会出现SD卡无法正常工作的问题。

3. 理论上要求发送CMD58获得SD卡电压参数，但实际过程中由于事先都知道了SD卡的工作电压，因此可省略这一步简化程序。协议书上也建议尽量不要用这个命令。

4. SD卡读写超时时间要按照协议说明书书上的给定值(读超时：100ms；写超时：250ms)，这个值要在程序中准确计算出来，否则将会出现不能正常读写数据的问题。我自己定义了一个计算公式：超时时间=(8/clk)*arg。

5. 2GB以内的SD卡(标准卡)和2GB以上的SD卡(大容量卡)在地址访问形式上不同，这一点尤其要注意，否则将会出现无法读写数据的问题。如标准卡在读写操作时，对读或写命令令牌当中的地址域符初值0x10，表示对第16个字节以后的地址单元进行操作(前提是此SD卡支持偏移读写操作)，而对大容量卡读或写命令令牌当中的地址域符初值0x10时，则表示对第16块进行读写操作，而且大容量卡只支持块读写操作，块大小固定为512字节，对其进行字节操作将会出错。

6. 对某一块要进行写操作时最好先执行擦出命令，这样写入的速度就能大大提高。进行擦除操作时不管是标准卡还是大容量卡都按块操作执行，也就是一次擦除至少512字节。

7. 对标准卡进行字节操作时，起始和终止必须在一个物理扇区内，否则将不能进行读写操作。实际操作过程中建议用块操作以提高效率。不管是标准卡还是大容量卡一个读写命令只能对一个块进行操作，不允许跨物理层地址操作。

8. 在写数据块前要先写入若干个dummy data字节，写完一个块数据时，主机要监测MISO数据线，如果从机处于忙状态这根数据线会保持低电平，这样主机就可以根据这根数据线的状态以决定是否发送下一个命令，在从机没有释放MISO数据线之前，主机绝对不能执行其他命令，否则将会导致写入的数据出错，而且从机也不会响应主机的命令。

9. 在SPI模式下，CRC校验是被忽略的，但依然要求主从机发送CRC码，只是数值可以是任意值，一般主机的CRC码通常设为0x00或0xFF。

读多块操作和写多块操作的传输停止形式不一样，读多块操作时用用命令CMD12终止传输，而写多块操作时用Stop Tran Token(停止传输令牌，值为0xFD)终止传输。

为了区别SD卡是2.0还是1.0，或是MMC卡，这里根据协议向上兼容的原理，首先发送只有SD2.0才有的命令CMD8，如果CMD8返回无错误，则初步判断为2.0卡，进一步发送命令循环发送CMD55+ACMD41，直到返回0x00，确定SD2.0卡初始化成功，进入Ready状态，再发送CMD58命令来判断是HCSD还是SCSD，到此SD2.0卡初始化成功。如果CMD8返回错误则进一步判断为1.0卡还是MMC卡，循环发送CMD55+ACMD41，返回无错误，则为SD1.0卡，到此SD1.0卡初始成功，如果在一定的循环次数下，返回为错误，则进一步发送CMD1进行初始化，如果返回无错误，则确定为MMC卡，如果在一定的次数下，返回为错误，则不能识别该卡，初始结束。

2、读步骤：

（1）发送CMD17（单块）或CMD18（多块）读命令，返回0x00

（2）接收数据开始令牌0xfe（或0xfc）+正式数据512Bytes + CRC校验2Bytes

默认正式传输的数据长度是512Bytes，可用CMD16设置块长度。

3、写步骤：

（1）发送CMD24（单块）或CMD25（多块）写命令，返回0x00

（2）发送数据开始令牌0xfe（或0xfc）+正式数据512Bytes + CRC校验2Bytes

4、擦除步骤：

（1）发送CMD32，跟一个参数来指定首个要擦除的起始地址（SD手册上说是块号）

（2）发送CMD33,，指定最后的地址

（3）发送CMD38，擦除指定区间的内容

此3步顺序不能颠倒。

最后说一下我的一点体会：SD卡就是一个存储器，只不过用命令的方式来进行操作，我们只要掌握了各条命令及操作方式，就可以灵活的操作SD卡了，另外我所了解的IC卡也是类似的原理，还有就是建议开始看MMC的协议，简单明了易懂些，有了对MMC卡的一些了解后看SD卡协议就容易多了。

1.SD/MMC/SDIO 概念区分概要

SD （Secure Digital ）与 MMC （Multimedia Card ）

SD 是一种 flash memory card 的标准，也就是一般常见的 SD 记忆卡，而 MMC 则是较早的一种记忆卡标准，目前已经被 SD 标准所取代。在维基百科上有相当详细的 SD/MMC 规格说明。

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 （很好玩）。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。

SD/SDIO 的传输模式

SD 传输模式有以下 3 种： SPI mode （required ） 1-bit mode 4-bit mode

SDIO 同样也支持以上 3 种传输模式。依据 SD 标准，所有的 SD （记忆卡）与 SDIO （外围）都必须支持 SPI mode ，因此 SPI mode 是「required 」。此外，早期的 MMC 卡（使用 SPI 传输）也能接到 SD 插糟（SD slot ），并且使用 SPI mode 或 1-bit mode 来读取。

SD 的 MMC Mode

SD 也能读取 MMC 内存，虽然 MMC 标准上提到，MMC 内存不见得要支持 SPI mode （但是一定要支持 1-bit mode ），但是市面上能看到的 MMC 卡其实都有支持 SPI mode 。因此，我们可以把 SD 设定成 SPI mode 的传输方式来读取 MMC 记忆卡。

SD 的 MMC Mode 就是用来读取 MMC 卡的一种传输模式。不过，SD 的 MMC Mode 虽然也是使用 SPI mode ，但其物理特性仍是有差异的： MMC 的 SPI mode 最大传输速率为 20 Mbit/s ； SD 的 SPI mode 最大传输速率为 25 Mbit/s 。为避免混淆，有时也用 SPI/MMC mode 与 SPI/SD mode 的写法来做清楚区别。

2.MMC 子系统的基本框架结构：

MMC 子系统的代码在kernel/driver/MMC 下，目前的MMC 子系统支持一些形式的记忆卡：SD,SDIO,MMC. 由于笔者对SDIO 的规范不是很清楚，后面的分析中不会涉及。MMC 子系统范围三个部分：

HOST 部分是针对不同主机的驱动程序，这一部是驱动程序工程师需要根据自己的特点平台来完成的。

CORE 部分: 这是整个MMC 的核心存，这部分完成了不同协议和规范的实现，并为HOST 层的驱动提供了接口函数。

CARD 部分：因为这些记忆卡都是块设备，当然需要提供块设备的驱动程序，这部分就是实现了将你的SD 卡如何实现为块设备的。

3.HOST 层分析：

HOST 层实现的就是我们针对特定主机的驱动程序，这里以mini2440 的s3cmci.c 为例子进行分析，我们先采用platform_driver_register(&s3cmci_2440_driver) 注册了一个平台设备，接下来重点关注probe 函数。在这个函数总，我们与CORE 的联系是通过下面三句实现的。首先分配一个mmc_host 结构体，注意sizeof(struct s3cmci_host) ，这样就能在mmc_host 中找到了s3cmci_host ，嵌入结构和被嵌入的结构体能够找到对方在Linux 内核代码中的常用技术了。接下来为mmc->pos 赋值， s3cmci_ops 结构实现了几个很重要的函数，待会我一一介绍。中间还对mmc 结构的很多成员进行了赋值，最后将mmc 结构加入到MMC 子系统，mmc_alloc_host ，以及mmc_add_host 的具体做了什么事情，我们在下节再分析，这三句是些MMC 层驱动必须包含的。

mmc = mmc_alloc_host(sizeof(struct s3cmci_host), &pdev->dev);

mmc->ops = &s3cmci_ops; ……………

s3cmci_ops 中包含了四个函数：

static struct mmc_host_ops s3cmci_ops = {

.request = s3cmci_request,

.set_ios = s3cmci_set_ios,

.get_ro = s3cmci_get_ro,

.get_cd = s3cmci_card_present,

};

我们从简单的开始分析 , 这些函数都会在 core 部分被调用：

s3cmci_get_ro: 这个函数通过从 GPIO 读取，来判断我们的卡是否是写保护的

s3cmci_card_present ：这个函数通过从 GPIO 读取来判断卡是否存在

s3cmci_set_ios ： s3cmci_set_ios(struct mmc_host *mmc, struct mmc_ios *ios)

依据核心层传递过来的 ios ，来设置硬件 IO, 包括引脚配置，使能时钟，和配置总线带宽。

s3cmci_request ：这个函数是最主要，也最复杂的函数，实现了命令和数据的发送和接收，

当 CORE 部分需要发送命令或者传输数据时，都会调用这个函数，并传递 mrq 请求。

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

{

struct s3cmci_host *host = mmc_priv(mmc);

host->status = "mmc request";

host->cmd_is_stop = 0;

host->mrq = mrq;

if (s3cmci_card_present(mmc) == 0) {

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

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

mmc_request_done(mmc, mrq);// 如果卡不存在，就终止请求

} else

s3cmci_send_request(mmc);

}

接下来看 s3cmci_send_request(mmc) ：

这个函数先判断一下请求时传输数据还是命令，如果是数据的话：

先调用 s3cmci_setup_data 来对 S3C2410_SDIDCON 寄存器进行设置，然后设置 SDITIMER 寄存器这就设置好了总线宽度，是否使用 DMA, ，并启动了数据传输模式，并且使能了下面这些中断：

imsk = S3C2410_SDIIMSK_FIFOFAIL | S3C2410_SDIIMSK_DATACRC |

S3C2410_SDIIMSK_DATATIMEOUT | S3C2410_SDIIMSK_DATAFINISH;

解析来判断是否是采用 DMA 进行数据传输还是采用 FIFO 进行数据传输

if (host->dodma)

/ because host->dodma = 0,so we don't use it

res = s3cmci_prepare_dma(host, cmd->data);// 准备 DMA 传输，

else

res = s3cmci_prepare_pio(host, cmd->data);.// 准备 FIFO 传输

如果是命令的话：则调用 s3cmci_send_command （）这个函数是命令发送的函数，和 datesheet 上描述的过程差不多 , 关于 SD 规范中命令的格式，请参考参考资料 1.

writel(cmd->arg, host->base + S3C2410_SDICMDARG);/* 先写参数寄存器

ccon = cmd->opcode & S3C2410_SDICMDCON_INDEX;// 确定命令种类

ccon |= S3C2410_SDICMDCON_SENDERHOST | S3C2410_SDICMDCON_CMDSTART;

/*with start 2bits*/

if (cmd->flags & MMC_RSP_PRESENT)

ccon |= S3C2410_SDICMDCON_WAITRSP;

/*wait rsp*/

if (cmd->flags & MMC_RSP_136)

ccon |= S3C2410_SDICMDCON_LONGRSP;

// 确定 respose 的种类

writel(ccon, host->base + S3C2410_SDICMDCON);

命令通道分析完了，我们分析数据通道，先分析采用 FIFO 方式传输是怎么样实现的。

先分析 s3cmci_prepare_pio(host, cmd->data)

根据 rw 来判断是读还是写

if (rw) {

do_pio_write(host);

/* Determines SDI generate an interrupt if Tx FIFO fills half*/

enable_imask(host, S3C2410_SDIIMSK_TXFIFOHALF);

} else {

enable_imask(host, S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOHALF

| S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOLAST);

}

如果是写数据到 SD 的话，会调用 do_pio_write, 往 FIFO 中填充数据。当字节的 FIFO 少于 33 字节时就会产生中断。如果是从 SD 读数据，则先使能中断，当 FIFO 多于 31 字节时时，则会调用中断服务程序，中断服务程序中将会调用 do_pio_read FIFO 的数据读出。

接下来分析 do_pio_write ：

to_ptr = host->base + host->sdidata;

fifo_free(host) 用来检测 fifo 剩余空间

while ((fifo = fifo_free(host)) > 3) {

if (!host->pio_bytes) {

res = get_data_buffer(host, &host->pio_bytes,

/* If we have reached the end of the block, we have to

* write exactly the remaining number of bytes. If we

* in the middle of the block, we have to write full

* words, so round down to an even multiple of 4. */

if (fifo >= host->pio_bytes)//fifo 的空间比 pio_bytes 大，表明这是读这个块的最后一次

fifo = host->pio_bytes;

/* because the volume of FIFO can contain the remaning block*/

else

fifo -= fifo & 3;/*round down to an even multiple of 4*/

host->pio_bytes -= fifo;// 更新还剩余的没有写完的字

host->pio_count += fifo;/*chang the value of pio_bytes*/

fifo = (fifo + 3) >> 2;// 将字节数转化为字数

/*how many words fifo contain,every time we just writ one word*/

ptr = host->pio_ptr;

while (fifo--)

writel(*ptr++, to_ptr);// 写往 FIFO.

host->pio_ptr = ptr;

}

注释一：注意， MMC 核心为 mrq->data 成员分配了一个 struct scatterlist 的表，用来支持分散聚集，使用这种方法，这样使物理上不一致的内存页，被组装成一个连续的数组，避免了分配大的缓冲区的问题

我们看代码

if (host->pio_sgptr >= host->mrq->data->sg_len) {

dbg(host, dbg_debug, "no more buffers (%i/%i)\\n",

host->pio_sgptr, host->mrq->data->sg_len);

return -EBUSY;

}

sg = &host->mrq->data->sg[host->pio_sgptr];

*bytes = sg->length;// 页缓冲区中的长度

* pointer = sg_virt(sg); 将页地址映射为虚拟地址

host->pio_sgptr++; 这里表明我们的程序又完成了一次映射

这样，每一个 mmc 请求，我们只能处理 scatterlist 表中的一个页（块）。因此，完成一次完整的请求需要映射 sg_len 次

再来总结一下一个 mmc 写设备请求的过程：

在 s3cmci_prepare_pio 中我们第一次先调用 do_pio_write ，如果 FIFO 空间大于 3 ，且能够获取到 scatterlist ，则我们就开始往 FIFO 写数据，当 FIFO 空间小于 3 ，则使能 TXFIFOHALF 中断，在中断服务程序中，如果检测到 TFDET 表明又有 FIFO 空间了，则关闭 TXFIFOHALF 中断，并调用 do_pio_write 进行写。

数据流向如下： scatterlist-------->fifo---------->sdcard

一个 mmc 读设备请求的过程数据流向如下： sdcard --------> fifo ---------->scatterlist ，

？？？？关于读数据的过程，中断的触发不是很清楚， s3cmci_prepare_pio 中 enable_imask(host, S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOHALF ， S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOLAST); 但如果没从 SD 卡中读数据，怎么会引发这个中断呢？是由 S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOLAST 引起的吗

接下来我们分析一下中断服务程序：

static irqreturn_t s3cmci_irq(int irq, void *dev_id)

该程序先获取所有的状态寄存器：

mci_csta = readl(host->base + S3C2410_SDICMDSTAT);

mci_dsta = readl(host->base + S3C2410_SDIDSTA);

mci_dcnt = readl(host->base + S3C2410_SDIDCNT);

mci_fsta = readl(host->base + S3C2410_SDIFSTA);

mci_imsk = readl(host->base + host->sdiimsk);

这些将作为中断处理的依据。

如果不是 DMA 模式，则处理数据的收发

if (!host->dodma) {

if ((host->pio_active == XFER_WRITE) &&

(mci_fsta & S3C2410_SDIFSTA_TFDET)) {

/*This bit indicates that FIFO data is available for transmit when

DatMode is data transmit mode. If DMA mode is enable, sd

host requests DMA operation.*/

disable_imask(host, S3C2410_SDIIMSK_TXFIFOHALF);

tasklet_schedule(&host->pio_tasklet);/*注意我们采用 tasklet 这种延时机制来减少中断服务的时间，延时函数 pio_tasklet 中调用了 do_pio_write 和了 do_pio_read */

host->status = "pio tx";

}

if ((host->pio_active == XFER_READ) &&

(mci_fsta & S3C2410_SDIFSTA_RFDET)) {

disable_imask(host, S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOHALF |

S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOLAST);

tasklet_schedule(&host->pio_tasklet);

host->status = "pio rx";

}

接下来的很多代码是对其他的一些类型中断的处理。

最后来分析 DMA 模式：这种模式下不需要 CPU 的干预。 S3C2440 的 DMA 有 4 个通道，我们选择了通道 0

static int s3cmci_prepare_dma(struct s3cmci_host *host, struct mmc_data *data)

{

int dma_len, i;

int rw = (data->flags & MMC_DATA_WRITE) ? 1 : 0;

BUG_ON((data->flags & BOTH_DIR) == BOTH_DIR);

s3cmci_dma_setup(host, rw ? S3C2410_DMASRC_MEM : S3C2410_DMASRC_HW); // 注一

s3c2410_dma_ctrl(host->dma, S3C2410_DMAOP_FLUSH);

dma_len = dma_map_sg(mmc_dev(host->mmc), data->sg, data->sg_len,

(rw) ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE); // 注二

if (dma_len == 0)

return -ENOMEM;

host->dma_complete = 0;

host->dmatogo = dma_len;

for (i = 0; i < dma_len; i++) {

int res;

dbg(host, dbg_dma, "enqueue %i:%u@%u\\n", i,

sg_dma_address(&data->sg[i]),

sg_dma_len(&data->sg[i]));

res = s3c2410_dma_enqueue(host->dma, (void *) host,

sg_dma_address(&data->sg[i]),

sg_dma_len(&data->sg[i]));

if (res) {

s3c2410_dma_ctrl(host->dma, S3C2410_DMAOP_FLUSH);

return -EBUSY;

}

s3c2410_dma_ctrl(host->dma, S3C2410_DMAOP_START);

return 0;

}

注一 : 这个函数先调用 s3c2410_dma_devconfig 来配置 DMA 源 / 目的的意见类型和地址，注意我们这里的设备地址 host->mem->start + host->sdidata 实际上就是 SDIDATA 寄存器的地址值，如果是写 SD 卡，则为目的地址，否则为源地址。然后调用 s3c2410_dma_set_buffdone_fn(host->dma, s3cmci_dma_done_callback);设置 dma 通道 0 的回调函数。

注二：

dma_len = dma_map_sg(mmc_dev(host->mmc), data->sg, data->sg_len,

(rw) ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE);

这里进行分散 / 聚集映射（ P444,LDD3 ） , 返回值是传送的 DMA 缓冲区数，可能会小于 sg_len ，也就是说 sg_len 与 dma_len 可能是不同的。

sg_dma_address(&data->sg[i]), 返回的是总线（ DMA ）地址

sg_dma_len(&data->sg[i])); 返回的是缓冲区的长度。

最后调用 s3c2410_dma_enqueue(host->dma, (void *) host,

sg_dma_address(&data->sg[i]),

sg_dma_len(&data->sg[i]));

对每个 DMA 缓冲区进行排队，等待处理。

s3c2410_dma_ctrl(host->dma, S3C2410_DMAOP_START); 启动 DMA

这样 DMA 缓冲区就和 scatterlist 联系起来，当写数据时， scatterlist 中的数据由于上面的映射关系会直接“拷贝”到 DMA 缓冲区，当读数据时则反之。整个过程不需要 CPU 干预，自动完成。

以上就是针对 mini2440 HOST 部分的内容。

4 、 CORE 层分析：

CORE 层完成了不同协议和规范的实现，并为 HOST 层的驱动提供了接口函数，在 HOST 层我们曾经调用的两个函数：

mmc_alloc_host(sizeof(struct s3cmci_host), &pdev->dev);

mmc_add_host(mmc);

我们就从这两个函数入手，来分析 CORE 层与 HOST 层是如何交互的。

先看 mmc_alloc_host 函数：

dev_set_name(&host->class_dev, "mmc%d", host->index);

host->parent = dev;

host->class_dev.parent = dev;

host->class_dev.class = &mmc_host_class;

device_initialize(&host->class_dev);

这几句是将导致在 /SYS/CLASS/mmc_host 下出现 mmc0 目录，添加类设备，在 2.6.21 后的版本中，类设备的 class_device 已近被 device 所取代， LDD3P387 的内容有点 OUT 了

INIT_DELAYED_WORK(&host->detect, mmc_rescan);

初始化了一个工作队列，延时函数为 mmc_rescan ，这个延时函数很重要，下午要详细分析

最后对 host 做一些默认配置，不过这些配置在 probe 函数的后面都被重置了。

分析 mmc_add_host(mmc);

device_add(&host->class_dev); 这里才真正的添加了类设备。

其中调用了 mmc_start_host

void mmc_start_host(struct mmc_host *host)

{

mmc_power_off(host);

mmc_detect_change(host, 0);

}

mmc_power_off 中对 ios 进行了设置，然后调用 mmc_set_ios(host);

host->ios.power_mode = MMC_POWER_OFF;

host->ios.bus_width = MMC_BUS_WIDTH_1;

host->ios.timing = MMC_TIMING_LEGACY;

mmc_set_ios(host);

mmc_set_ios(host) 中的关键语句 host->ops->set_ios(host, ios); 这里的 set_ios 实际上就是我们前面所提到的 .set_ios = s3cmci_set_ios,

再看 mmc_detect_change(host, 0); 最后一句是

mmc_schedule_delayed_work(&host->detect, delay);

实际上就是调用我们前面说的延时函数 mmc_rescan

mmc_power_up(host);// 这个函数实际上与前面的 mmc_power_off 类似，不过设置了启动时需要的 ios

mmc_go_idle(host);

//CMD0 ， from inactive to idle

mmc_send_if_cond(host, host->ocr_avail);// 发送 SD_SEND_IF_COND ，是使用 SD2.0 卡才需要设置的命令

/*suppot for 2.0 card*/

* ...then normal SD...

err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);

if (!err) {

if (mmc_attach_sd(host, ocr))

mmc_power_off(host);

goto out;

}

蓝色部分是遵照 SD 卡协议的 SD 卡启动过程，包括了非激活模式、卡识别模式和数据传输模式三种模式共九种状态的转换，你需要参照相关规范来理解。可以先参考下面三章图对模式和状态，以及状态转换有个初步了解。

我们最初的 SD 卡的状态时 inactive 状态调用 mmc_go_idle(host) 后，发送命令 CMD0 是其处于 IDLE 状态。

我们详细分析一下 mmc_go_idle

memset(&cmd, 0, sizeof(struct mmc_command));

cmd.opcode = MMC_GO_IDLE_STATE; MMC_GO_IDLE_STATE 就是命令 CMD0

cmd.arg = 0; 此命令无参数

cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R1 | MMC_RSP_NONE | MMC_CMD_BC;

err = mmc_wait_for_cmd(host, &cmd, 0);// 见注 1

mmc_delay(1);

注 1 ： mmc_wait_for_cmd(host, &cmd, 0) 是用来发送命令的，我们揭开它的神秘面纱吧。

memset(&mrq, 0, sizeof(struct mmc_request));

memset(cmd->resp, 0, sizeof(cmd->resp));

cmd->retries = retries;

mrq.cmd = cmd; 将命令嵌入到一个 mmc 请求中

cmd->data = NULL;mmc 命令的 data 部分设置为 NULL, 这样表示我们要传输的是命令而不是数据

mmc_wait_for_req(host, &mrq);// 关键部分

在该函数中调用了mmc_start_request ，而这个函数调用了host->ops->request(host, mrq) ，这个request 函数就是我们在前面分析的s3cmci_request ，这样MMC 核心第二次核HOST 层握手了

我们再看看： err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);// 注一

if (!err) {

if (mmc_attach_sd(host, ocr))// 注二

mmc_power_off(host);

goto out;

注一：实际上是要发送 ACMD41 命令，这条命令可以用来获取 SDcard 的允许电压范围值，由于这是一条应用命令，所有发送它之前需要发送 CMD_55 命令。执行完后 card 状态变为 READY 获取的电压范围保存在 ocr 中，再调用 mmc_attach_sd(host, ocr) 看这个电压范围是否满足主机的要求，不满足，则 power_off 主机。

注二： mmc_attach_sd 完成匹配，和初始化卡的功能

host->ocr = mmc_select_voltage(host, ocr); 看是否匹配，如果匹配则做下面初始化工作

mmc_sd_init_card(host, host->ocr, NULL); 我们分析该函数

（1） mmc_all_send_cid （）这个函数发生 CMD2 ，获取卡的身份信息，进入到身份状态

(2)card = mmc_alloc_card(host, &sd_type); 分配一张 SD 类型的 card 结构

(3) 接着调用 mmc_send_relative_add, 获取卡的相对地址，注意一前卡和主机通信都采用默认地址，现在有了自己的地址了，进入到 stand_by 状态

（ 4 ）通过发送 SEND_CSD (CMD9) 获取 CSD 寄存器的信息，包括 block 长度，卡容量等信息

(5) mmc_select_card(card) 发送 CMD7, 选中目前 RADD 地址上的卡，任何时候总线上只有一张卡被选中，进入了传输状态，

（ 6 ）调用 mmc_app_send_scr 发送命令 ACMD51 获取 SRC 寄存器的内容，进入到 SENDING-DATA 状态

在函数中还将获得的各个卡寄存器的内容解码，并保存到 cmd 结构的相应成员中。

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

mmc_card_set_readonly(card);

通过调用 get_ro(host) 函数，实际上就是 s3cmci_get_ro 函数了。我们判断是否写保护，如果是的，将 card 状态设置为只读状态

最后再 mmc_attach_sd 里，我们将 card 结构添加进去

mmc_add_card(host->card);

dev_set_name(&card->dev, "%s:%04x", mmc_hostname(card->host), card->rca); 这里我们以 host 名 +rca 地址来命名卡我们可以看到在 /sys/devices/platform/s3c2440-sdi/mmc_host:mmc0/ 下出现 mmc0 ： 0002 的目录，这个 0002 就是 rca 地址

到这里我们分析完了 MMC 的核心层。

linux-2.6.2x的mmc驱动与linux-2.6.1x的mmc驱动的区别

在linux-2.6.2x中，mmc驱动用到的block_device_operations结构已重新定义，请看：

linux-2.6.1x:

struct block_device_operations {

int (*open) (struct inode *, struct file *);

int (*release) (struct inode *, struct file *);

int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned, unsigned long);

int (*media_changed) (struct gendisk *);

int (*revalidate_disk) (struct gendisk *);

struct module *owner;

};

linux-2.6.2x

struct block_device_operations {

int (*open) (struct inode *, struct file *);

int (*release) (struct inode *, struct file *);

int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned, unsigned long);

long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned, unsigned long);

long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned, unsigned long);

int (*direct_access) (struct block_device *, sector_t, unsigned long *);

int (*media_changed) (struct gendisk *);

int (*revalidate_disk) (struct gendisk *);

int (*getgeo)(struct block_device *, struct hd_geometry *);

struct module *owner;

};

注意到新版本的block驱动接口结构增加了gntgeo成员，使调用者可以直接调用此函数获得设备的几何结构。

工作流程：

mmc驱动主要文件包括

drivers/mmc/card/block.c

drivers/mmc/card/queue.c

drivers/mmc/core/core.c

drivers/mmc/core/host.c

drivers/mmc/core/

内核启动时，首先执行core/core.c的mmc_init，注册mmc、sd总线，以及一个host class设备。接着执行card/block.c中，申请一个块设备。

数据结构：

mmc总线操作相关函数，由于mmc卡支持多种总数据线，如SPI、SDIO、8LineMMC，而不同的总线的操作控制方式不尽相同，所以通过此结构与相应的总线回调函数相关联。

//总线操作结构

struct mmc_bus_ops {

void (*remove)(struct mmc_host *);

void (*detect)(struct mmc_host *);

int (*sysfs_add)(struct mmc_host *, struct mmc_card *card);

void (*sysfs_remove)(struct mmc_host *, struct mmc_card *card);

void (*suspend)(struct mmc_host *);

void (*resume)(struct mmc_host *);

};

// mmc卡的总线操作 core/mmc.c

static const struct mmc_bus_ops mmc_ops = {

.remove = mmc_remove,

.detect = mmc_detect,

.sysfs_add = mmc_sysfs_add,

.sysfs_remove = mmc_sysfs_remove,

.suspend = mmc_suspend,

.resume = mmc_resume,

};

// sd卡的总线操作 core/sd.c

static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops = {

.remove = mmc_sd_remove,

.detect = mmc_sd_detect,

.sysfs_add = mmc_sd_sysfs_add,

.sysfs_remove = mmc_sd_sysfs_remove,

.suspend = mmc_sd_suspend,

.resume = mmc_sd_resume,

};

// sdio的总线操作 core/sdio.c

static const struct mmc_bus_ops mmc_sdio_ops = {

.remove = mmc_sdio_remove,

.detect = mmc_sdio_detect,

};

关于总线操作的函数：

.detect，驱动程序经常需要调用此函数去检测mmc卡的状态，具体实现是发送CMD13命令，并读回响应，如果响应错误，则依次调用.remove、detach_bus来移除卡及释放总线。

总体架构：

kernel启动时，先后执行mmc_init()及mmc_blk_init()，以对mmc设备及mmc块模块进行初始化。

然后在挂载mmc设备驱动时，执行驱动程序中的xx_mmc_probe()，检测host设备中挂载的sd设备。此时probe函数会创建一个host设备，然后开启一个延时任务mmc_rescan()。

驱动挂载成功后，mmc_rescan()函数被执行，然后对卡进行初始化（步骤后面详细讲述）。

假如扫描到总线上挂有有效的设备，就调用相对应的函数把设备装到系统中，mmc_attach_sdio()、mmc_attach_sd()、mmc_attach_mmc()这三个函数分别是装载sdio设备，sd卡和mmc卡的。

在 sd卡中，驱动循环发送ACMD41、CMD55给卡，读取OCR寄存器，成功后，依次发送CMD2(读CID)、CMD3(得到RCA)、CMD9(读 CSD)、CMD7(选择卡)。后面还有几个命令分别是ACMD41&CMD51，使用CMD6切换一些功能，如切换到高速模式。

经过上述步骤，已经确定当前插入的卡是一张有效、可识别的存储卡。然后调用mmc_add_card()把存储卡加到系统中。正式与系统驱动连接在一起。

卡设备加到系统中后，通知mmc块设备驱动。块设备驱动此时调用probe函数，即mmc_blk_probe()函数，mmc_blk_probe()首先分配一个新的mmc_blk_data结构变量，然后调用mmc_init_queue，初始化blk队列。然后建立一个线程 mmc_queue_thread()。

mmc_rescan：mmc_rescan()函数是在驱动装载的时候，由驱动xx_mmc_probe()调用 mmc_alloc_host()时启动的一个延时任务。 xx_mmc_probe()->mmc_alloc_host()->INIT_DELAYED_WORK(&host->detect, mmc_rescan);

当

core部分

１、取得总线

２、检查总线操作结构指针bus_ops，如果为空，则重新利用各总线对端口进行扫描，检测顺序依次为：SDIO、Normal SD、MMC。当检测到相应的卡类型后，就使用mmc_attach_bus()把相对应的总线操作与host连接起来。

void mmc_attach_bus(struct mmc_host *host, const struct mmc_bus_ops *ops)

{

...

host->bus_ops = ops;

...

}

３、初始化卡接以下流程初始化：

a、发送CMD0使卡进入IDLE状态

b、发送CMD8，检查卡是否SD2.0。SD1.1是不支持CMD8的，因此在SD2.0 Spec中提出了先发送CMD8，如响应为无效命令，则卡为SD1.1，否则就是SD2.0（请参考SD2.0 Spec）。

c、发送CMD5读取OCR寄存器。

d、发送ACMD55、CMD41，使卡进入工作状态。MMC卡并不支持ACMD55、CMD41，如果这步通过了，则证明这张卡是SD卡。

e、如果d步骤错误，则发送CMD1判断卡是否为MMC。SD卡不支持CMD1，而MMC卡支持，这就是SD和MMC类型的判断依据。

f、如果ACMD41和CMD1都不能通过，那这张卡恐怕就是无效卡了，初始化失败下载本文

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