linux块设备——mmc子系统_linux mmc

Linux的MMC/SD存储卡是一种典型的块设备，实现位于driver/mac中，分为card/core/host三层（最上面为文件系统）

• card跟linux的块设备子系统对接，实现块设备的驱动请求，位于文件系统之下
• core层实现具体的协议，一般指SDIO的协议
• host实现具体的驱动

块设备与字符设备的差异

1. 块设备在I/O操作中，贯穿始终的为请求，并对“请求”进行排队
2. 不再包含类似字符设备的读写操作
3. 块设备通常只是存储设备，不像字符设备那样五花八门（控制类、传感类、读写类等）

主要分为三层：

• mmc_card:负责与应用对接，实现mmc作为block块设备的驱动；
• mmc_core：实现mmc/sd/sdio协议，其中包括
  • mmc 总线、sdio总线的实现
  • mmc device、mmc driver的注册接口、
  • mmc host与mmc card的注册与注销接口

mmc_core为mmc子系统标准接口，包括对各种sd/sdio协议的实现，因此代码健全，代码量大，且标准，完全安装协议来实现，建议根据实际问题进行阅读；

• mmc_host：实现各个厂家关于mmc/scd/sdio控制器的驱动代码，最终操作mmc/sd/sdio卡的部分；

mmc_card负责与linux上面的内核系统调用接口（即块设备子系统）对接，完成块设备的驱动请求与协议下发，通过mmc_core层的实现具体协议解析，下发到host完成对外挂的mmc子设备进行控制。

MMC驱动模型

linux上各个子系统，一般都是以总线、Device、Driver的方式进行管理，mmc也补例外。

针对通信总线，抽象出mmc_bus；
针对mmc controller，该子系统抽象为mmc_host，用于描述一个进行设备通信的控制器，提供了相应的访问接口（记为mmc_host->request）；
针对mmc、sd、SDIO等具体设备，该子系统抽象为mmc_card，用于描述卡信息。mmc子系统提供年rescan接口用于mmc card的注册；

针对mmc、sd、tf，mmc子系统完成了统一的mmc driver，针对mmc总线规范以及SD规范，其已经详细的定义了一个存储卡的通信方式、通信命令，因此LINUXmmc子系统定义了mmc driver，用于和mmc、sd、tf等卡的通信，而不需要驱动开发人员来开发卡驱动。
 

 SD卡/SDIO/MMC等子设备的探查

从mmc_rescan调用关系中可以看出，mmc设备注册的过程依次完成了sdio设备、sd卡和mmc卡设备的初始化。

A. mmc_attach_sdio()

SDIO卡初始化的入口

a. 向卡发送CMD5命令，该命令有两个作用：

第一，通过判断卡是否有反馈信息来判断是否为SDIO设备mmc_send_io_op_cond()：

如果有响应，并且响应中的MP位为0，说明对应卡槽中的卡为SDIO卡，进而开始SDIO卡的初始化流程
如果命令没有响应，则说明对应卡槽的卡为SD或MMC卡，进而开始SD/MMC卡的初始化流程(sdio卡时有魄力sdio协议，sd卡使用sd协议)
如果有响应，且响应中的MP位为说明这个卡mmc_alloc_card不但是SDIO卡，同时也时SD卡，也就是所谓的combo卡，则进行combo卡的初始化流程mmc_sdio_ops)
第二，如果是SDIO设备，就会给host反馈电压信息，就是说告诉host，本卡所能支持的电压是多少多少。

b. 设置sdio卡的总线操作集mmc_attach_bus()，传入struct mmc_bus_ops类型的实现mmc_sdio_ops。

void mmc_attach_bus(struct mmc_host *host, const struct mmc_bus_ops *ops)
{
    host->bus_ops = ops;
}

c. host根据SDIO卡反馈回来的电压要求，给其提供合适的电压mmc_select_voltage()

d. 对sdio卡进行探测和初始化mmc_sdio_init_card()

e. 注册SDIO的各个功能模块sdio_init_func()

f. 注册SDIO卡mmc_add_card()

g. 将所有SDIO功能添加到device架构中sdio_add_func()

mmc_alloc_card():
调用device模型对应的接口完成device类型变量的初始化，并完成mmc_card与mmc_host的绑定。

mmc_add_card():

调用device_add，完成将该mmc_card注册至mmc bus上；
设置mmc_card的状态为在位状态。
sdio func
sdio_func的注册与注销接口对应于mmc_card的注册与注销接口。主要函数有sdio_alloc_func、sdio_add_func、sdio_remove_func、sdio_release_func（相比mmc card，多了针对acpi的配置调用）

B. mmc_attach_sd()

SD卡初始化的入口

a. 发送CMD41指令，（sd卡支持该指令，但mmc卡不支持，所以可以以此区分）mmc_send_app_op_cond()

b. 设置sdio卡的总线操作集mmc_attach_bus()，传入struct mmc_bus_ops类型的实现mmc_sd_ops。

c. 设置合适的电压mmc_select_voltage()

d. 调用mmc_sd_init_card()（探测和初始化），获取mmc card的csd、cid，并创建mmc_card，并对mmc card进行初始化（如是否只读等信息）

e.调用mmc_add_card()，将该mmc_card注册至mmc_bus中，该接口会调用device_register将mmc_card注册至mmc_bus上，而这即触发mmc_driver与mmc_card的绑定流程，从而调用mmc_driver->probe接口，即执行mmc block device的注册操作（待解决，没有找到device_register相关代码）。

c. mmc_attach_mmc()

mmc卡初始化入口

a. 发送CMD1指令mmc_send_op_cond()

b. 设置mmc卡的总线操作集mmc_attach_bus()，传入struct mmc_bus_ops类型的实现mmc_ops。

c. 选择一个card和host都支持的最低工作电压mmc_select_voltage()

d. 初始化card使其进入工作状态mmc_init_card()

e. 为card构造对应的mmc_card并且注册到mmc_bus中mmc_add_card()，之后mmc_card就挂在了mmc_bus上，会和mmc_bus上的block（mmc_driver）匹配起来。相应block（mmc_driver）就会进行probe，驱动card，实现card的实际功能（也就是存储设备的功能）。会对接到块设备子系统中。