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sd 卡驱动在2.6内核的编写.sd/mmc/sdio kernel,sd/mmc/sdio 内核 + mdev的介绍

SD/MMC crifan 713浏览 0评论

sd 卡驱动在2.6内核的编写.sd/mmc/sdio kernel,sd/mmc/sdio 内核

http://blog.csdn.net/lanmanck/archive/2009/12/28/5089009.aspx

【转帖请注明出处:blog.csdn.net/lanmanck】
sd卡驱动主要参照已有的文件即可,2410,9260都挺好。其实写驱动主要是搞清楚工作流程即可。我这里写一些心得与大家分享下,基于2.6.24:
1、主要的结构体:

static const struct mmc_host_ops my_mci_ops =
{
    .request    = my_mci_request,    //命令数据请求
    .set_ios    = my_mci_set_ios,    //设置时钟电源等
    .get_ro        = my_mci_get_ro,    //判断卡是否写保护,readonly

   //新内核还有.set_ro
};

一般的电路板会用gpio来判断卡是否插入,卡是否可以关电源等。这个跟芯片、SD卡座的连接方式有关,不是全部一致。

我们要做的就是.requet和.set_ios函数。

2、首先启动的时候上层会通过调用mmc_detect_change()去枚举卡,这个是照协议来的。在上层的函数中,会先.set_ios来设置sd卡模块的时钟、数据宽度等等。然后调用.request来发送命令、数据请求。

在我们的驱动中,一般是在.request判断要发送的命令、数据类型,然后根据相应的情况设置寄存器的相应位。然后发送命令后,在中断里判断命令是否响应超时还是ok。如果超时就设置返回值为错误,否则设置为正确(0)。然后调用mmc_rquest_done()来结束本次请求。

注意,一定是调用mmc_rquest_done()后上层才会进行下一步操作,否则系统就会死等。
精华之处就在于.rquest函数,其流程大致如下:

1)、先通过request->cmd的flags来判断命令是否需要response、是长还是短response,是否需要data等。根据这些就可以设置你的cmd寄存器。

2)、如果有数据传输的话,那么需要设置相关的dma或者其他方式来操作,这个2410和9260都有很好的范例。

3)、最后写你的寄存器,一般是命令cmd,参数arg,块数blocks,块大小block_size。然后就等待中断吧
中断也很有讲究,因为sd卡协议很繁琐,所以中断里面也必须处理比较多的事件。比如在枚举过程中,上层会发送一些非当前卡的命令,比如插的是sd卡,但发了个cmd5来探测是不是sdio,那么在中断里肯定会收到响应超时,即response timeout的错误。这时候就要返回该错误,让上层知道这个命令对当前卡是没有效的。

另外有数据读写时,因为上层先发命令,所以中断会有好多个。第一个是命令ok的中断,第二个是dma传输完毕的中断,第三个是fifo达到阀值的中断,等等。如果用dma,那么fifo阀值中断可以关掉。但是仍然需要区分另外2个中断。这个可以再request的时候设置一个标志位来判断,方法有很多。

因为传输数据时,块设备用的是scatter(散布表)方面的知识,所以在dma准备阶段会进行dma缓冲区映射请求。等数据读写完毕后再注销该次dma的映射。要注意的是,在注销dma映射时最好不要放到中断里面 ,这可以通过tasklet等来实现。
3、最后说下结构体的几个成员:

.request原型为static void my_mci_request(struct mmc_host *mmc, struct mmc_request *mrq)

函数参数中,mmc基本上是给mmc_rquest_done用的,我们主要用struct mmc_request *mrq.定义为:

struct mmc_request {
    struct mmc_command    *cmd;
    struct mmc_data        *data;
    struct mmc_command    *stop;

    void            *done_data;    /* completion data */
    void            (*done)(struct mmc_request *);/* completion function */
};
这里我们不需要全部用,主要用cmd即可,有时候根据芯片的sd卡模块功能还要用stop.解析如下:

cmd :包含了命令的属性,是否有数据。cmd->opcode就是命令索引,而cmd->data就是有没有数据。实际上struct mmc_request里面的data会赋值给cmd的data,例如:cmd->data = data;所以我们就用cmd即可。其他都是系统用,不用管。

stop :在sd卡协议中,多块读写时需要在最后给卡发一个cmd12来停止数据传输,所以stop就是干这个用的,而且stop->opcode肯定是12,而且stop->data = NULL。不信各位看官可以判断一下,我反正试着好像是这么一回事。

看2410和9260,一般是在命令完成的时候发cmd12,但是我觉得应该是dma传输完毕后的中断发cmd12。这个没有试,因为我做的驱动中,sd模块有个功能就是自动发停止命令,而且我可以收到自动命令的中断。所以这个stop对我来说也没有用。
另外就是sd卡自动挂载的问题,我转帖一个,挺好用的:

http://blog.chinaunix.net/u3/97319/showart_2099947.html

udev实现U盘或SD卡的自动挂载,在这里我们再说一下怎样用mdev实现这个功能。mdev的使用在busybox中的mdev.txt文档已经将得很详细了。
mdev是busybox中的一个udev管理程序的一个精简版,他也可以实现设备节点的自动创建和设备的自动挂载,只是在实现的过程中有点差异,在发生热插拔时间的时候,mdev是被hotplug直接调用,这时mdev通过环境变量中的 ACTION 和 DEVPATH,来确定此次热插拔事件的动作以及影响了/sys中的那个目录。接着会看看这个目录中是否有“dev”的属性文件,如果有就利用这些信息为这个设备在/dev 下创建设备节点文件。
下面是如何让我们的系统支持mdev。
1.在使用busybox制作根文件系统的时候,选择支持mdev
Linux System Utilities —>  
           [*] mdev     
           [*]   Support /etc/mdev.conf
           [*]     Support command execution at device addition/removal
2.在文件系统添加如下内容
Vim /etc/init.d/rcS
        mount -t tmpfs mdev /dev
        mount -t sysfs sysfs /sys
        mkdir /dev/pts
        mount -t devpts devpts /dev/pts
echo /sbin/mdev>/proc/sys/kernel/hotplug
        mdev –s
这些语句的添加在mdev的手册中可以找到。
3.添加对热插拔事件的响应,实现U盘和SD卡的自动挂载。
Vim /etc/mdev.conf
        mmcblk[0-9]p[0-9] 0:0 666 @ /etc/sd_card_inserting
        mmcblk[0-9] 0:0 666 $ /etc/sd_card_removing
        sd[a-z] [0-9] 0:0 666 @ /etc/usb/usb_inserting
        sd[a-z] 0:0 666 $ /etc/usb/usb_removing
红色部分,是一个脚本,脚本内容可以根据我们的需要定制,可以实现挂载,卸载或其他一些功能。
如下是自动挂载和卸载的脚本:
/etc/sd_card_inserting
        #!/bin/sh
        mount -t vfat /dev/mmcblk0p1 /mnt/sd
/etc/sd_card_removing
        #!/bin/sh
        sync
        umount /mnt/sd
项目中要用到这样的功能,插入U盘时,要求自动检测到U盘的插入,并自动启动应用程序。
我的根文件系统是用busybox构建的,其中,设备文件的生成是使用busybox中的mdev生成。Mdev除了生成设备文件外,还能检测到设备的插入拨出,即热插拨检测。那么,自动检测U盘的插入,mdev本来就可以做到,不用再做研究了,问题是如何自动启动程序呢?这就要使用mdev.conf文件了,此文件在根文件系统的/etc目录下。Mdev检测到设备插入后,会根据此文件中的规则自动做一些相关的事。于是,我就写了如下一条规则,sda[0-9] 0:0 600 @(/autostart) 让mdev在检测到U盘插入后,自动运行autostart脚本。做到这一步都没困难,busybox的文档就有详细说明,不多解释了。
但我要启动的是一个QT4 embedded的程序。大家都知道,运行这样的程序是要配置一些相关环境变量的,比如,我的程序要使用到tslib的一些环境变量,一般是在/etc/profile文件中进行配置。我也在此文件中配置了相关环境变量,但发现用手工方法启动QT程序,环境变量是起作用的,程序工作正常。但是我用autostart脚本启运此程序,却发现环境变量没起作用。百思不得其解,想到很多办法都没有解决。最后,在PC上的linux发行版中运行QT程序时,得到启发,我发现QT程序相关的环境变量只在当前的控制台中起作用。那么,mdev自动起动autostart是不是另起了一个控制台呢?于是在atutostart的脚本中加入QT的相关环境变量设置,问题得到了解决。
—————————————————————————————–
mdev是busybox自带的一个简化版的udev,适合于嵌入式的应用埸合。其具有使用简单的特点。它的作用就是在系统启动和热插拔或动态加载驱动程序时,自动产生驱动程序所需的节点文件。在以busybox为基础构建嵌入式linux的根文件系统时,使用它是最优的选择。
mdev使用
mdev的使用在busybox中的mdev.txt文档已经将得很详细了。但作为例子,我简单讲讲我的使用过程:
(1)在编译时加上对mdev的支持(我是使用的是busybox1.10.1):
    Linux System Utilities —>
    mdev          
    Support /etc/mdev.conf
    Support command execution at device addition/removal
(2)在启动时加上使用mdev的命令:
我在自己创建的根文件系统(nfs)中的/linuxrc文件中添加了如下指令:
#挂载/sys为sysfs文件系统
    echo "———-mount /sys as sysfs"
    /bin/mount -t tmpfs mdev /dev
    /bin/mount -t sysfs sysfs /sys
    echo "———-Starting mdev……"
    /bin/echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
    mdev -s
注意:是/bin/echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug,并非/bin/echo /bin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug。
busybox的文档有错!!

(3)在你的驱动中加上对类设备接口的支持。
在驱动程序的初始化函数中,使用下述的类似语句,就能在类设备目录下添加包含设备号的名为“dev”的属性文件。并通过mdev在/dev目录下产生gpio_dev0的设备节点文件。
my_class = class_create(THIS_MODULE, "gpio_class");
if(IS_ERR(my_class)) {
    printk("Err: failed in creating class.n");
    return -1;
}
/* register your own device in sysfs, and this will cause mdev to create corresponding device node */
class_device_create(my_class, NULL, MKDEV(gpio_major_number, 0), NULL, "gpio_dev%d" ,0);
在驱动程序的清除程序段,加入以下语句,以完成清除工作。
class_device_destroy(my_class, MKDEV(gpio_major_number, 0));
class_destroy(my_class);
需要的头文件是linux/device.h,因此程序的开始应加入下句
#include <linux/device.h>
另外,my_class是class类型的结构体指针,要在程序开始时声明成全局变量。
struct class *my_class;
上述程序中的gpio_major_number是设备的主节点号。可以换成需要的节点号。gpio_dev是最终生成的设备节点文件的名子。%d是用于以相同设备自动编号的。gpio_class是建立的class的名称,当驱动程序加载后,可以在/sys/class的目录下看到它。
上述语句也不一定要在初始化和清除阶段使用,可以根据需要在其它地方使用。

(4)至于/etc/mdev.conf文件,可有可无,不影响使用,只是添加了些功能。
关于mdev的使用方法,我在网上找到一篇中文版的。大家可以到我上传的资源中下载。    
要想真正用好mdev,适当知道一下原理是必不可少的。现在简单介绍一下mdev的原理:
执行mdev -s:以‘-s’为参数调用位于/sbin目录写的mdev(其实是个链接,作用是传递参数给/bin目录下的busybox程序并调用它),mdev扫描 /sys/class 和/sys/block中所有的类设备目录,如果在目录中含有名为“dev”的文件,且文件中包含的是设备号,则mdev就利用这些信息为这个设备在/dev下创建设备节点文件。一般只在启动时才执行一次 “mdev -s”。
热插拔事件:由于启动时运行了命令:echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug ,那么当有热插拔事件产生时,内核就会调用位于/sbin目录的mdev。这时mdev通过环境变量中的 ACTION 和DEVPATH,(这两个变量是系统自带的)来确定此次热插拔事件的动作以及影响了/sys中的那个目录。接着会看看这个目录中是否有“dev”的属性文件,如果有就利用这些信息为这个设备在/dev 下创建设备节点文件。
最后,附上我在工作中编写的一段简单的gpio控制驱动程序。此程序没有什么功能,主要是做一些测试用的。有兴趣的朋友可以用它测试一下上述的mdev的使用方法。我用的是友善公司的mini2440开发板。
补充:1
为mdev的运行准备环境
mdev需要改写/dev和/sys两个目录。所以必须保证这两个目录是可写的(一般会用到sysfs,tmpfs。所以要重新编译内核)。
然后在你的启动脚本文件中加入
/bin/mdev -s
补充2:
·/etc/fstab
这是mount -a要读取的文本。根据需要编写。

本文来自CSDN博客,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/lanmanck/archive/2009/12/28/5089009.aspx

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