【MMC子系统】四、MMC控制器驱动层

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文章目录

- 4.1 通用驱动框架
- 4.2 注册与注销函数
- - 4.2.1 probe函数
  - 4.2.2 remove函数
- 4.3 ops函数实现
- 4.4 PM接口

MMC控制器驱动层一般为chip manufacturer做的事，不同的芯片实现方式不尽相同。

Linux内核源码，相当大的一部分都是由Device Drivers程序代码组成，其次另一大部分就是那些你从来都没有听说过的Filesystem Format组成，真正核心的代码非常短小精悍的。

当然，设备驱动程序也有一套既定的框架，按照框架来编写，实现对应的接口就可以了，在这里，我们主要分析一下MMC控制器驱动的实现框架，不拘泥于细节。

下文以sunxi-mmc.c为例来分析，基于Linux4.19

4.1 通用驱动框架

static int sunxi_mmc_probe(struct platform_device *pdev) {.....
}static const struct of_device_id sunxi_mmc_of_match[] = {{ .compatible = "allwinner,sun4i-a10-mmc", .data = &sun4i_a10_cfg },{ .compatible = "allwinner,sun5i-a13-mmc", .data = &sun5i_a13_cfg },{ .compatible = "allwinner,sun7i-a20-mmc", .data = &sun7i_a20_cfg },{ .compatible = "allwinner,sun8i-a83t-emmc", .data = &sun8i_a83t_emmc_cfg },{ .compatible = "allwinner,sun9i-a80-mmc", .data = &sun9i_a80_cfg },{ .compatible = "allwinner,sun50i-a64-mmc", .data = &sun50i_a64_cfg },{ .compatible = "allwinner,sun50i-a64-emmc", .data = &sun50i_a64_emmc_cfg },{ /* sentinel */ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, sunxi_mmc_of_match);static const struct dev_pm_ops sunxi_mmc_pm_ops = {SET_RUNTIME_PM_OPS(sunxi_mmc_runtime_suspend,sunxi_mmc_runtime_resume,NULL)
};static struct platform_driver sunxi_mmc_driver = {.driver = {.name	= "sunxi-mmc",.of_match_table = of_match_ptr(sunxi_mmc_of_match),.pm = &sunxi_mmc_pm_ops,},.probe		= sunxi_mmc_probe,.remove		= sunxi_mmc_remove,
};
module_platform_driver(sunxi_mmc_driver);MODULE_DESCRIPTION("Allwinner's SD/MMC Card Controller Driver");
MODULE_LICENSE("GPL v2");
MODULE_AUTHOR("David Lanzendörfer <david.lanzendoerfer@o2s.ch>");
MODULE_ALIAS("platform:sunxi-mmc");

这套基本的框架，老生常谈，其主要功能就是：按照of_match_table匹配表，来实现platform_device和platform_driver的匹配，然后执行probe函数。

4.2 注册与注销函数

static int sunxi_mmc_probe(struct platform_device *pdev) {.....
}static int sunxi_mmc_remove(struct platform_device *pdev) {......
}

比较重要的两个函数，我们一般insmod xxx.ko后，执行完_init函数后，最终如果设备树和驱动匹配成功，会调用probe函数，相同，卸载驱动时，也会调用到remove函数。

4.2.1 probe函数

probe函数很长，我们挑重点来了解

static int sunxi_mmc_probe(struct platform_device *pdev)
{struct sunxi_mmc_host *host;struct mmc_host *mmc;int ret;mmc = mmc_alloc_host(sizeof(struct sunxi_mmc_host), &pdev->dev);if (!mmc) {dev_err(&pdev->dev, "mmc alloc host failed\n");return -ENOMEM;}platform_set_drvdata(pdev, mmc);host = mmc_priv(mmc);host->dev = &pdev->dev;host->mmc = mmc;spin_lock_init(&host->lock);// 1. 获取设备树资源ret = sunxi_mmc_resource_request(host, pdev);if (ret)goto error_free_host;......// 2. 初始化MMC控制器mmc->ops		= &sunxi_mmc_ops;mmc->max_blk_count	= 8192;mmc->max_blk_size	= 4096;mmc->max_segs		= PAGE_SIZE / sizeof(struct sunxi_idma_des);mmc->max_seg_size	= (1 << host->cfg->idma_des_size_bits);mmc->max_req_size	= mmc->max_seg_size * mmc->max_segs;/* 400kHz ~ 52MHz */mmc->f_min		=   400000;mmc->f_max		= 52000000;mmc->caps	       |= MMC_CAP_MMC_HIGHSPEED | MMC_CAP_SD_HIGHSPEED |MMC_CAP_ERASE | MMC_CAP_SDIO_IRQ;if (host->cfg->clk_delays || host->use_new_timings)mmc->caps      |= MMC_CAP_1_8V_DDR | MMC_CAP_3_3V_DDR;ret = mmc_of_parse(mmc);if (ret)goto error_free_dma;/* TODO: This driver doesn't support HS400 mode yet */mmc->caps2 &= ~MMC_CAP2_HS400;ret = sunxi_mmc_init_host(host);if (ret)goto error_free_dma;.......// 3. 将mmc控制器加入到子系统中ret = mmc_add_host(mmc);if (ret)goto error_free_dma;dev_info(&pdev->dev, "initialized, max. request size: %u KB%s\n",mmc->max_req_size >> 10,host->use_new_timings ? ", uses new timings mode" : "");return 0;error_free_dma:dma_free_coherent(&pdev->dev, PAGE_SIZE, host->sg_cpu, host->sg_dma);
error_free_host:mmc_free_host(mmc);return ret;
}

函数作用：从设备树获取配置信息，并初始化mmc控制器，最后将mmc加入到子系统中。

上面代码已经作了简单注释

4.2.2 remove函数

remove函数看起来就比较简单了，就是probe函数的反操作

static int sunxi_mmc_remove(struct platform_device *pdev)
{struct mmc_host	*mmc = platform_get_drvdata(pdev);struct sunxi_mmc_host *host = mmc_priv(mmc);// 1. 移除子系统mmc_remove_host(mmc);pm_runtime_force_suspend(&pdev->dev);disable_irq(host->irq);sunxi_mmc_disable(host);dma_free_coherent(&pdev->dev, PAGE_SIZE, host->sg_cpu, host->sg_dma);// 2. 释放mmc内存mmc_free_host(mmc);return 0;
}

函数作用：将mmc移除子系统，并释放内存。

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4.3 ops函数实现

了解过基本驱动框架的都知道，最为核心的就是ops相关的接口了，上层调用底层代码，全靠它。

在probe函数中，我们看到mmc->ops = &sunxi_mmc_ops的代码，就是注册了ops结构体，最后通过mmc_add_host接口，打通核心层与MMC控制器驱动层的界限。

static const struct mmc_host_ops sunxi_mmc_ops = {.request	 = sunxi_mmc_request,.set_ios	 = sunxi_mmc_set_ios,.get_ro		 = mmc_gpio_get_ro,.get_cd		 = mmc_gpio_get_cd,.enable_sdio_irq = sunxi_mmc_enable_sdio_irq,.start_signal_voltage_switch = sunxi_mmc_volt_switch,.hw_reset	 = sunxi_mmc_hw_reset,.card_busy	 = sunxi_mmc_card_busy,
};

.request：上层发送命令请求
.set_ios：上层设置时钟频率，总线数量的接口
.get_ro：表示卡的读写状态
.get_cd：检测卡是否存在的接口
.enable_sdio_irq：提供给上层打开sdio中断的接口
.hw_reset：硬件重置接口
.card_busy：反映卡的状态接口

具体怎么实现，就是chip manufacturer做的事情，我们这里只需要知道，上层通过封装的接口，最终通过ops->xxx函数来将控制寄存器进行数据传输。

4.4 PM接口

PM就是我们说的Power Manager电源管理，用于功耗控制。

#ifdef CONFIG_PM
static int sunxi_mmc_runtime_resume(struct device *dev)
{struct mmc_host	*mmc = dev_get_drvdata(dev);struct sunxi_mmc_host *host = mmc_priv(mmc);int ret;ret = sunxi_mmc_enable(host);if (ret)return ret;sunxi_mmc_init_host(host);sunxi_mmc_set_bus_width(host, mmc->ios.bus_width);sunxi_mmc_set_clk(host, &mmc->ios);enable_irq(host->irq);return 0;
}static int sunxi_mmc_runtime_suspend(struct device *dev)
{struct mmc_host	*mmc = dev_get_drvdata(dev);struct sunxi_mmc_host *host = mmc_priv(mmc);/** When clocks are off, it's possible receiving* fake interrupts, which will stall the system.* Disabling the irq  will prevent this.*/disable_irq(host->irq);sunxi_mmc_reset_host(host);sunxi_mmc_disable(host);return 0;
}
#endif