以下内容源于朱有鹏《物联网大讲坛》课程的学习，以及博客http://www.cnblogs.com/biaohc/p/6409197.html的学习整理，如有侵权，请告知删除。

一、uboot与linux驱动

1、uboot是裸机程序

狭义的驱动的概念：操作系统中用来具体操控硬件的那部分代码叫驱动。
裸机中没有驱动的概念，因为没有操作系统。
裸机程序是直接操控硬件的，而操作系统中则是通过驱动来操控硬件。两者的本质区别是分层。

2、uboot的虚拟地址对硬件操作的影响

（1）操作系统下，MMU是开启的，即linux驱动使用的都是虚拟地址。纯裸机程序不会开启MMU，全部使用物理地址。

这是裸机下和驱动中操控硬件的一个重要区别。

（2）uboot早期也是纯物理地址工作，但是现在的uboot开启了MMU做了虚拟地址映射。

查uboot中的虚拟地址映射表，发现除了0x30000000-0x3FFFFFFF映射到了0xC0000000-0xCFFFFFFF之外，其余的虚拟地址空间全是原样映射的。
我们驱动中主要是操控硬件寄存器，而S5PV210的SFR都在0xExxxxxx地址空间，因此驱动中不必考虑虚拟地址。

3、uboot移植了linux驱动

（1）linux的驱动是模块化设计。

linux驱动本身和linux内核不是强耦合的，这是linux驱动可以被uboot移植的关键。

（2）uboot移植了linux驱动源代码。

uboot是从源代码级别去移植linux驱动的，这就是linux系统的开源性。

（3）uboot中的硬件驱动比linux简单。

linux驱动本身有更复杂的框架，需要实现更多的附带功能，而uboot本质上只是个裸机程序，uboot移植linux驱动时只是借用了linux驱动的一部分而已。

二、iNand/SD驱动解析

1、MMC驱动的初始化，是在start_armboot函数中，调用的是mmc_initialize函数

下面看一下mmc_initialize函数

（1）函数位于uboot/drivers/mmc/mmc.c。

（2）此函数主要是初始化开发板上MMC系统。

SoC里的MMC控制器初始化（MMC系统时钟的初始化、SFR初始化）；
SoC里MMC相关的GPIO的初始化；
SD卡/iNand芯片的初始化。

（3）mmc_devices，链表全局变量，用来记录系统中所有已经注册的SD/iNand设备。

向系统中插入一个SD卡/iNand设备，则系统驱动就会向mmc_devices链表中插入一个数据结构表示这个设备。

（4）struct mmc类型的结构体指针

这个struct mmc类型的结构体非常重要，我们说的驱动主要就是构建这个结构体；
在这个结构体中构建了一些列变量、函数指针等；
这些变量记录了mmc的一些信息，函数指针所指向的函数是用来向sd卡中发送命令、或者发送数据、直接操作最底层的特殊功能寄存器

下面看一下cpu_mmc_init函数

（1）函数位于uboot/cpu/s5pc11x/cpu.c中，通过调用3个函数来完成。

（2）setup_hsmmc_clock，在uboot/cpu/s5pc11x/setup_hsmmc.c中，用来初始化SoC中MMC控制器中的时钟部分的。

（3）setup_hsmmc_cfg_gpio，在uboot/cpu/s5pc11x/setup_hsmmc.c中，用来配置SoC中MMC控制器相关的GPIO的。

下面看一下setup_hsmmc_clock函数，主要是选择时钟源、分频

下面看一下setup_hsmmc_cfg_gpio函数，主要是初始化相关的GPIO

下面看一下smdk_s3c_hsmmc_init函数

（1）函数位于：uboot/drivers/mmc/s3c_hsmmc.c中。

（2）函数内部通过宏定义USE_MMCx来决定是否调用s3c_hsmmc_initialize来进行具体的初始化操作。

下面看一下s3c_hsmmc_initialize函数

（1）函数位于：uboot/drivers/mmc/s3c_hsmmc.c中。

（2）定义并且实例化一个struct mmc类型的对象

即定义了一个指针，给指针分配内存，然后填充它的各种成员，最后调用mmc_register函数来向驱动框架注册这个mmc设备驱动。

（3）mmc_register功能是进行mmc设备的注册，注册方法其实就是将当前这个struct mmc使用链表连接到mmc_devices这个全局变量中去。

（4）在X210中定义了USE_MMC0和USE_MMC2

因此在我们的uboot初始化时，会调用2次s3c_hsmmc_initialize函数，传递参数分别是0和2；
因此完成之后系统中会注册上2个mmc设备，表示当前系统中有2个mmc通道在工作。平常我们说的通道0和通道2？

（5）真正的操作寄存器的函数是s3c_hsmmc_send_command、s3c_hsmmc_set_ios、s3c_hsmmc_init；

发送命令、发送数据、初始化三个函数；
这三个函数是最底层的、直接操作GPIO进而特殊功能寄存器的函数；
这三个函数以及一些变量被封装在struct mmc结构体中，因而操作系统对mmc设备进行操作的时候，到封装以后的这个结构体中进行操作即可；

（6）至此cpu_mmc_init函数分析完成。

下面看一下find_mmc_device函数

（1）函数位于uboot/drivers/mmc/mmc.c中。

（2）通过mmc设备编号来在系统中查找对应的mmc设备（struct mmc的对象，根据上面分析系统中有2个，编号分别是0和2）。

通过遍历mmc_devices链表，去依次寻找系统中注册的mmc设备，然后对比其设备编号和我们当前要查找的设备编号，如果相同则就找到了要找的设备。
找到了后调用mmc_init函数来初始化它。

下面看一下mmc_init函数

（1）函数位于：drivers/mmc/mmc.c中。

（2）分析猜测这个函数应该要进行mmc卡的初始化了（前面已经进行了SoC端控制器的初始化）

（3）函数的调用关系为：

mmc_init

mmc_go_idle

mmc_send_cmd

mmc_send_if_cond

mmc_send_cmd……

（4）分析可知，mmc_init函数通过依次向mmc卡发送命令码（CMD0、CMD2那些）来初始化SD卡/iNand内部的控制器，以达到初始化SD卡的目的。

调用struct mmc 中的函数进行了一些时序操作

（5）send_cmd函数的细节找不到……

2、总结

（1）至此整个MMC系统初始化结束。

（2）整个MMC系统初始化分为2大部分

SoC这一端的MMC控制器的初始化，SD卡这一端卡本身的初始化。
前一步主要是在cpu_mmc_init函数中完成，后一部分主要是在mmc_init函数中完成。

（3）初始化完成后，使用sd卡/iNand的操作方法和mmc_init函数中初始化SD卡的操作一样的方式。读写sd卡时也是通过总线向SD卡发送命令、读取/写入数据来完成的。

（4）顺着操作追下去，到了mmc_send_cmd函数处就断了，真正的向SD卡发送命令的硬件操作的函数找不到。这就是学习驱动的麻烦之处。

（6）struct mmc结构体是关键。

上述两部分初始化之间用mmc结构体来链接的；
初始化完了后对mmc卡的常规读写操作也是通过mmc结构体来链接的。

三、关于驱动的理解

1、驱动的关键数据结构

（1）驱动的设计中有一个关键数据结构。譬如MMC驱动的结构体就是struct mmc。

这些结构体中包含一些变量和一些函数指针，变量用来记录驱动相关的一些属性，函数指针用来记录驱动相关的操作方法。
这些变量和函数指针加起来就构成了驱动。驱动就被抽象为这个结构体。

（2）一个驱动工作时主要分两部分

驱动构建（构建一个struct mmc然后填充它）；
驱动运行时（调用这些函数指针指针的函数和变量）；

2、分离思想

（1）分离思想，即在驱动中将操作方法和数据分开。

（2）操作方法就是函数，数据就是变量。

所谓操作方法和数据分离的意思就是，在不同的地方来存储和管理驱动的操作方法和变量，这样的优势就是驱动便于移植。

3、分层思想

（1）分层思想，是指一个整个的驱动分为好多个层次。

简单理解就是驱动分为很多个源文件，放在很多个文件夹中
譬如本课程讲的mmc的驱动涉及到drivers/mmc下面的2个文件、cpu/s5pc11x下的好几个文件。

（2）以mmc驱动为例来分析各个文件的作用

uboot/drivers/mmc/mmc.c

本文件是和MMC卡操作有关的方法，譬如MMC卡设置空闲状态的、卡读写数据等。
本文件中并没有具体的硬件操作函数，操作最终指向的是struct mmc结构体中的函数指针，这些函数指针是在驱动构建的时候和真正硬件操作的函数挂接的（真正的硬件操作的函数在别的文件中）。

uboot/drivers/mmc/s3c_hsmmc.c:

本文件是SoC内部MMC控制器的硬件操作的方法，譬如向SD卡发送命令的函数（s3c_hsmmc_send_command），譬如和SD卡读写数据的函数（s3c_hsmmc_set_ios）
这些函数是具体操作硬件的函数，即mmc.c中需要的那些硬件操作函数。这些函数在mmc驱动初始化构建时（s3c_hsmmc_initialize函数中）和struct mmc挂接起来。

由上分析可知