eMMC 驱动架构分析

void mmc_detectБайду номын сангаасchange(struct mmc_host *host, unsigned long delay) // core/core.c
{
mmc_schedule_delayed_work(&host->detect, delay);
}
static int mmc_schedule_delayed_work(struct delayed_work *work, unsigned long delay)
一．需要的基础知识： 1. LINUX 设备驱动的基本结构。 2. 块设备驱动程序的基本构架（相信研究过 LDD3 当中的 sbull 的人应该都不成问 题，如果只是走马观花的话，那可得好好再补补了）
3. LINUX 设备驱动模型。
4.
EMMC 的原理，是 Nand Flash 的基础上加上一个负责：ECC、负载均衡和坏块管
理功能的 controler。
二．驱动程序分析 首先，说明一下 EMMC 驱动涉及到的文件。另外，我们重点是分析驱动程序的基本构
架，所以不同内核版本的差异并不是很大。 MMC/SD 卡驱动程序位于 drivers/mmc 目录 下 Card/
block.c queue.c/queue.h core/ bus.c/bus.h core.c/core.h
（3） 主机控制器层
主机控制器则是依赖于不同的平台的，例如 s3c2410 的卡控制器和 atmel 的卡控制器必 定是不一样的，所以要针对不同的控制器来实现。以 s3cmci.c 为例，它首先要进行一些设 置，例如中断函数注册，全能控制器等等。然后它会向 core 层注册一个主机（ host ）， 用结构 mmc_host_ops 描述，这样核心层就可以拿着这个 host 来操作 s3c24xx 的卡控 制器了，而具体是 s3c24xx 的卡控制器还是 atmel 的卡控制器， core 层是不用知道的。
（1） 区块层
主要是按照 LINUX 块设备驱动程序的框架实现一个卡的块设备驱动，这 block.c 当中我 们可以看到写一个块设备驱动程序时需要的 block_device_operations 结构体变量的定义， 其中有 open/release/request 函数的实现，而 queue.c 则是对内核提供的请求队列的封 装，我们暂时不用深入理解它，只需要知道一个块设备需要一个请求队列就可以了。
* First we search for SDIO... */ err = mmc_send_io_op_cond(host, 0, &ocr); if (!err) {
if (mmc_attach_sdio(host, ocr)) mmc_power_off(host);
goto out; }
/* * ...then normal SD...
eMMc 驱动分析
块设备是 Linux 最复杂的设备之一，但是作为固执于知其然的 Geek，我们总会把代码 翻个遍，把道理弄个透。当然了，快速地学习一种新的东西，方法是最重要的，个人觉得： 内核当中 MMC/SD 卡驱动程序构架是学习 EMMC 驱动程序的重点，只有理解了它才能真 正理解该块设备驱动程序，同时才能真正理解 LINUX 块设备驱动程序。
host.c/host.h
mmc.c
mmc_ops.c/mmc_ops.h 拿 MMC 卡来分析， SD 卡驱动程序流程类似。
host/
s3cmci.c/s3cmci.h 以 S3C24XX 的 MMC/SD 卡控制器为例，其它类型的控制器类 似。
LINUX 当中对目录的划分是很有讲究的，这些文件被分布在 3 个目录下，正好对应 MMC/SD 驱动程序的 3 个层次（关于层的划分这里浏览一下，有个概念即可，当我们分 析完了后再回头来看，你会觉得很形象）：
struct mmc_host *host;
host = kzalloc(sizeof(struct mmc_host) + extra, GFP_KERNEL); if (!host)
return NULL;
INIT_DELAYED_WORK(&host->detect, mmc_rescan); return host; } 如果你看了 queue_delayed_work 这个函数功能介绍，相信对 INIT_DELAYED_WORK 也不会陌生了吧。不废话了，来看 mmc_rescan ：
*/ err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr); if (!err) {
if (mmc_attach_sd(host, ocr)) mmc_power_off(host);
…… ret = mmc_add_host (mmc); if (ret) { dev_err(&pdev->dev, "failed to add mmc host./n"); goto free_dmabuf; }
…… platform_set_drvdata(pdev, mmc); return 0;
void mmc_start_host(struct mmc_host *host) // 来自 /host/core.c
{ mmc_power_off(host);
// 掉电一下
mmc_detect_change(host, 0);
// ？？？
}
看上去只有两行代码，不过浓缩才是精华， mmc_power_off(host) 光看名子都知道是在干 什么，先跳过，来看 mmc_detect_change ，那么它到底干了些什么呢？看一下就知道了：
…… }
这个函数很长，做的事件也很多，但我们关心的整个驱动的构架 / 流程，所以过滤掉一些 细节的东西，只看 2 个最重要的函数： mmc_alloc_host 、 mmc_add_host 。函数命名 已经很形象了，前者是申请一个 mmc_host ，而后者是添加一个 mmc_host 。中间还有 一个操作，就是给 mmc 的 ops 成员赋上了 s3cmci_ops 这个值。申请 mmc_host 当然 很简单，就是申请一个结构体（我们暂且这样认为，因为他里面还做的其它事情，后面会看 到），而添加又是添加到哪里去呢？看 mmc_add_host 函数： int mmc_add_host(struct mmc_host *host) // 来自 core/host.c {
= "s3c2410-sdi",
.probe
= s3cmci_probe_2410,
.remove
= s3cmci_remove,
.suspend = s3cmci_suspend,
.resume
= s3cmci_resume,
};
我们到 s3cmci_probe_2410 函数中看，还是干脆直接看 s3cmci_probe 算了： static int s3cmci_probe(struct platform_device *pdev, int is2440) // 来自 /host/s3cmci.c {
第一阶段： 从 s3cmci_init 开始往下看
static int __init s3cmci_init(void) { platform_driver_register(&s3cmci_driver_2410); }
有 platform_driver_register 函数，根据设备模型的知识，我们知道那一定会有对应的 platform_device_register 函数的，可是在哪里呢？没有看到，那是不是这个 s3cmci_driver_2410 当中给的 probe 函数就不执行了？？？当然不是， mci 接口一般都 是硬件做好的（我认为是这样），所以在系统启动时一定会有调用 platform_device_register 对板上的资源进行注册，如果没有这个硬件资源，那我们这个驱动也就没有用了。好，我们 就假定是有 mci 接口的，而且也有与 s3cmci_driver_2410 对应的硬件资源注册了，那自 己就会去跑 probe 函数。来看一下 s3cmci_driver_2410: static struct platform_driver s3cmci_driver_2410 = {
// 来自 core/host.c void mmc_rescan(struct work_struct *work) // // 来自 core/host.c {
struct mmc_host *host = container_of(work, struct mmc_host, detect.work); u32 ocr; int err; …… /* detect a newly inserted card */ …… /*
（2） 核心层
核心层封装了 MMC/SD 卡的命令，例如存储卡的识别，设置，读写。例如不管什么卡都 应该有一些识别，设置，和读写的命令，这些流程都是必须要有的，只是具体对于不同的卡 会有一些各自特有的操作。 Core.c 文件是由 sd.c 、 mmc.c 两个文件支撑的， core.c 把 MMC 卡、 SD 卡的共性抽象出来，它们的差别由 sd.c 和 sd_ops.c 、 mmc.c 和 mmc_ops.c 来完成。
struct mmc_host *mmc; struct s3cmci_host *host;
int ret; ……
mmc = mmc_alloc_host (sizeof(struct s3cmci_host), &pdev->dev); if (!mmc) {
ret = -ENOMEM; goto probe_out; } …… mmc->ops = &s3cmci_ops;
int err; ……
err = device_add(&host->class_dev);
if (err) return err;
mmc_start_host(host); return 0; }
很简单，就是增加了一个 device ，然后就调用 mmc_start_host 了，那就先跳过 device_add 这个动作，来看 mmc_start_host:
对这几个目录有一个大概认识以后，我们来看几个重要的数据结构： struct mmc_host 用来描述卡控制器 struct mmc_card 用来描述卡 struct mmc_driver 用来描述 mmc 卡驱动 struct mmc_host_ops 用来描述卡控制器操作集，用于从主机控制器层向 core 层注册操作 函数，从而将 core 层与具体的主机控制器隔离。也就是说 core 要操作主机控制器，就用 这个 ops 当中给的函数指针操作，不能直接调用具体主控制器的函数。
{
return queue_delayed_work(workqueue, work, delay); }
mmc_detect_change 又跳了一下，最后调用了 queue_delayed_work ，不知道这个函数 功能的去查一下〈〈 LDD3 〉〉和〈〈深入理解 LINUX 内核〉〉，这几个代码告诉我们 在 workqueue 这个工作队列当中添加一个延迟的工作任务，而这个工作任务就是由 host->detect 来描述的，在随后的 delay 个 jiffies 后会有一个记录在 host->detect 里面 的函数被执行，那么到这里 s3cmci_probe 这个函数算是结束了，但事情还没有完， workqueue 这个工作队列还在忙，不一会儿它就会调用 host->detect 里面那个函数，这个 函数到底是哪个函数，到底是用来干什么的呢？好像没有看到， detect 包含在 host 里面， 那估计是在刚才那个申请的地方设置的那个函数，回过头来看一下 mmc_alloc_host: struct mmc_host *mmc_alloc_host(int extra, struct device *dev) // 来自 core/host.c {