Linux 驱动分析--s3c6410 的SDIO驱动分析-bluedrum-ChinaUnix博客

Andrew Huang 转载请注明作者及网址.
    正在研究mw8686 的Linux SDIO驱动，编译好后在s3c6410运行，发现未能出现网络接口设备。一查之下，它使用sdio总线进行操作驱动和设备，但是在 /sys/bus/sdio/devices 没有看到任何设备。因此推理是这个导致WiFi无法使用SDIO的原因。因为sdio驱动的初始化是放在probe当中，而probe是在sdio设备与sdio driver的match的过程中执行中。没有设备，意味着无法进行SDIO初始化。
   我用的是Linux 2.6.28的版本，在网络上找到几个其它版本，主要Linux 2.6.21的，利用下午上课时间，进行一下课堂实验。发现这两个版本的实现差别很大，实际上两个分水岭。刚开始没明白这个道理，被两个版本的的源码搞得很混乱，因此为了解决问题，对这个两版本的SDIO实现进行分析

  关于mw8686的模块分析，参见我的博文 < span style='font-size:12px;font-style:normal;font-weight:normal;font-family:song, Verdana;color:rgb(102, 102, 102);' >S3C6410硬件模块分析 -- SDIO WiFi模块分析>></span> http://blogold.chinaunix.net/u3/105675/showart_2536780.html

  首先根据档和源码来看三星发了几个关健的BSP，一个是针对linux 2.6.21.另外一个针对 linux 2.6.28的。这两个对SDIO的驱动采用不同的实际，有一篇官方文档可以看看，里面对Linux 2.6.21 SDIO实现分析得详细。   < span style='font-size:12px;font-style:normal;font-weight:normal;color:rgb(51, 51, 51);' >SMDK6400 6410 HS MMC porting Guide v1.0</span> <<,但是网上只能找到这一个 http://wenku.baidu.com/view/1560b017866fb84ae45c8d10.html 如果你对Linux 2.6的驱动模型相当了解，实际也能很快分析清楚。
SDIO总线
   首先mw8686的if_sdio.c直接使用了sdio 总线。这个虚拟总线是由 driver/mmc/core/sdio_bus.c实现，在两个版本，这个基本是变化不大的地方。要注意，这里的SDIO和MMC是两个兼容的接口，因此在源码中两个术语经常互换.     sdio bus是一个标准的Linux 的总线，因此它需要有标准 bus device 和标准bus driver来注册到系统中。   这是 sdio_bus.c的总线定义

static struct bus_type sdio_bus_type = {  .name  = "sdio",  .dev_attrs = sdio_dev_attrs,  .match  = sdio_bus_match,  .uevent  = sdio_bus_uevent,  .probe  = sdio_bus_probe,  .remove  = sdio_bus_remove, }; int sdio_register_bus(void) {  return bus_register(&sdio_bus_type); } void sdio_unregister_bus(void) {  bus_unregister(&sdio_bus_type); }

而对应总线驱动struct device_driver 是 struct sdio_driver

/*  * SDIO function device driver  */ struct sdio_driver {  char *name;  const struct sdio_device_id *id_table;  int (*probe)(struct sdio_func *, const struct sdio_device_id *);  void (*remove)(struct sdio_func *); struct device_driver drv; };

它使用 如下两个函数来注册和销毁sdio_driver. extern int sdio_register_driver(struct sdio_driver *);
extern void sdio_unregister_driver(struct sdio_driver *);    而对应总线设备的就是 struct device  是 struct sdio_func,这个名字与device差别太大了，因此我一开没有太在意。

/*  * SDIO function devices  */ struct sdio_func {  struct mmc_card  *card;  /* the card this device belongs to */ struct device  dev;  /* the device */  sdio_irq_handler_t *irq_handler; /* IRQ callback */  unsigned int  num;  /* function number */  unsigned char  class;  /* standard interface class */  unsigned short  vendor;  /* vendor id */  unsigned short  device;  /* device id */  unsigned  max_blksize; /* maximum block size */  unsigned  cur_blksize; /* current block size */  unsigned  enable_timeout; /* max enable timeout in msec */  unsigned int  state;  /* function state */ #define SDIO_STATE_PRESENT (1< present in sysfs p>  u8   tmpbuf[4]; /* DMA:able scratch buffer */  unsigned  num_info; /* number of info strings */  const char  **info;  /* info strings */  struct sdio_func_tuple *tuples; };

对于sdio_func操作   int sdio_add_func(struct sdio_func *func);
  void sdio_remove_func(struct sdio_func *func); 在drivers/net/wireless/libertas/if_sdio.c  它定义了如下的 sdio_driver

static struct sdio_driver if_sdio_driver = {  .name  = "libertas_sdio",  .id_table = if_sdio_ids,  .probe  = if_sdio_probe,  .remove  = if_sdio_remove, }; static int __init if_sdio_init_module(void)    {                                               int ret = 0;                                  ret = sdio_register_driver(&if_sdio_driver);  return ret;                                  }                                              static void __exit if_sdio_exit_module(void)   {                                               sdio_unregister_driver(&if_sdio_driver);     }

SDIO采用的与MMC兼容的命令接口，因此对于mmc的操作，LINUX又封装一层，使用数据结构 mmc_host

struct mmc_host {  struct device  *parent; struct device  class_dev;  int   index; const struct mmc_host_ops *ops;  unsigned int  f_min;  unsigned int  f_max;  u32   ocr_avail;  unsigned long  caps;  /* Host capabilities */  /* host specific block data */  unsigned int  max_seg_size; /* see blk_queue_max_segment_size */  unsigned short  max_hw_segs; /* see blk_queue_max_hw_segments */  unsigned short  max_phys_segs; /* see blk_queue_max_phys_segments */  unsigned short  unused;  unsigned int  max_req_size; /* maximum number of bytes in one req */  unsigned int  max_blk_size; /* maximum size of one mmc block */  unsigned int  max_blk_count; /* maximum number of blocks in one req */  /* private data */  spinlock_t  lock;  /* lock for claim and bus ops */  struct mmc_ios  ios;  /* current io bus settings */  u32   ocr;  /* the current OCR setting */  /* group bitfields together to minimize padding */  unsigned int  use_spi_crc:1;  unsigned int  claimed:1; /* host exclusively claimed */  unsigned int  bus_dead:1; /* bus has been released */ #ifdef CONFIG_MMC_DEBUG  unsigned int  removed:1; /* host is being removed */ #endif  struct mmc_card  *card;  /* device attached to this host */  wait_queue_head_t wq;  struct delayed_work detect;  const struct mmc_bus_ops *bus_ops; /* current bus driver */  unsigned int  bus_refs; /* reference counter */  unsigned int  sdio_irqs;  struct task_struct *sdio_irq_thread;  atomic_t  sdio_irq_thread_abort; #ifdef CONFIG_LEDS_TRIGGERS  struct led_trigger *led;  /* activity led */ #endif  struct dentry  *debugfs_root;  unsigned long  private[0] ____cacheline_aligned; };

而mmc_host是一个特殊内核类 mmc_host,它会在 /sys/class/ 建立一个mmc_host类.

//drivers/mmc/core/host.c static struct class mmc_host_class = {  .name  = "mmc_host",  .dev_release = mmc_host_classdev_release, }; int mmc_register_host_class(void) {  return class_register(&mmc_host_class); } void mmc_unregister_host_class(void) {  class_unregister(&mmc_host_class); }

mmc_host用于描述MMC接口 CPU一侧的设备,它可以看成是class device的特例，而插入的SDIO设备，如SD卡则封装成数据结构,如果mmc_host发送命令和数据是通过 struct mmc_host_ops 操作

struct mmc_host_ops {                                                    void (*request)(struct mmc_host *host, struct mmc_request *req);      void (*set_ios)(struct mmc_host *host, struct mmc_ios *ios);          int (*get_ro)(struct mmc_host *host);                                  int (*get_cd)(struct mmc_host *host);                                  void (*enable_sdio_irq)(struct mmc_host *host, int enable);          };

如果SDIO设备操作，直接采用如下定义

static struct mmc_host_ops s3c_hsmmc_ops = {  .request = s3c_hsmmc_request,  .set_ios = s3c_hsmmc_set_ios, };

mmc_card /mmc_bus 如果SD卡的之存储设备进行块设备操作,则需要另一个额外的mmc bus总线，并且需要定义mmc_card结构，对应(device).并且进行存储的块设备操作定义在mmc_driver类。 如果SDIO设备本身不需要这个总线 在mmc又单独定义一个 mmc总线,

static struct bus_type mmc_bus_type = {  .name  = "mmc",  .dev_attrs = mmc_dev_attrs,  .match  = mmc_bus_match,  .uevent  = mmc_bus_uevent,  .probe  = mmc_bus_probe,  .remove  = mmc_bus_remove,  .suspend = mmc_bus_suspend,  .resume  = mmc_bus_resume, }; int mmc_register_bus(void) {  return bus_register(&mmc_bus_type); } void mmc_unregister_bus(void) {  bus_unregister(&mmc_bus_type); }

mmc_card.它可以看一个bus device 设备

// include/linux/mmc/card.h /*  * MMC device  */ struct mmc_card { struct mmc_host  *host;  /* the host this device belongs to */ struct device  dev;  /* the device */  unsigned int  rca;  /* relative card address of device */  unsigned int  type;  /* card type */ #define MMC_TYPE_MMC  0  /* MMC card */ #define MMC_TYPE_SD  1  /* SD card */ #define MMC_TYPE_SDIO  2  /* SDIO card */  unsigned int  state;  /* (our) card state */ #define MMC_STATE_PRESENT (1< present in sysfs br style='font-size:12px;font-style:normal;font-weight:normal;color:rgb(102, 102, 102);' />#define MMC_STATE_READONLY (1< card is read-only br style='font-size:12px;font-style:normal;font-weight:normal;color:rgb(102, 102, 102);' />#define MMC_STATE_HIGHSPEED (1< card is in high speed mode br style='font-size:12px;font-style:normal;font-weight:normal;color:rgb(102, 102, 102);' />#define MMC_STATE_BLOCKADDR (1< card uses block-addressing p>  u32   raw_cid[4]; /* raw card CID */  u32   raw_csd[4]; /* raw card CSD */  u32   raw_scr[2]; /* raw card SCR */  struct mmc_cid  cid;  /* card identification */  struct mmc_csd  csd;  /* card specific */  struct mmc_ext_csd ext_csd; /* mmc v4 extended card specific */  struct sd_scr  scr;  /* extra SD information */  struct sd_switch_caps sw_caps; /* switch (CMD6) caps */ unsigned int  sdio_funcs; /* number of SDIO functions */  struct sdio_cccr cccr;  /* common card info */  struct sdio_cis  cis;  /* common tuple info */  struct sdio_func *sdio_func[SDIO_MAX_FUNCS]; /* SDIO functions (devices) */  unsigned  num_info; /* number of info strings */  const char  **info;  /* info strings */  struct sdio_func_tuple *tuples; /* unknown common tuples */  struct dentry  *debugfs_root; };

mmc_card 与 sdio 总线的device (sdio_func)的交互的关系体现在 mmc_card中sdio_func定义 而mmc_card与mmc_host关系体现在定义 mmc_card的host定义中 而mmc_bus中，其驱动就是mmc_driver

/*  * MMC device driver (e.g., Flash card, I/O card...)  */ struct mmc_driver {  struct device_driver drv;  int (*probe)(struct mmc_card *);  void (*remove)(struct mmc_card *);  int (*suspend)(struct mmc_card *, pm_message_t);  int (*resume)(struct mmc_card *); }; extern int mmc_register_driver(struct mmc_driver *); extern void mmc_unregister_driver(struct mmc_driver *)

而使用了mmc_driver 好象只有处理SD卡块设备

//driver/mmc/core/block.c static struct mmc_driver mmc_driver = {  .drv  = {   .name = "mmcblk",  },  .probe  = mmc_blk_probe,  .remove  = mmc_blk_remove,  .suspend = mmc_blk_suspend,  .resume  = mmc_blk_resume, };

它大体有如下关系，这里出问题就是BSP这一侧 sdio channel1的驱动
Linux 2.6.21的SDIO的实现  在Linu 2.6.21的SDIO驱动，它是除了是mmc_host的驱动外，还是一个Platform驱动.身兼两职. 在这个版本中，首先是定义三个platform_deivce 以注册到系统当中。但是它定义在 arch/arm/plat-s3c24xx/devs.c (这会让人感当相当迷惑),它创建是 s3c-hsmmc设备

struct platform_device s3c_device_hsmmc0 = {                          .name             = "s3c-hsmmc",                              .id               = 0,                                        .num_resources    = ARRAY_SIZE(s3c_hsmmc0_resource),          .resource         = s3c_hsmmc0_resource,                      .dev            = {                                                   .platform_data = &s3c_hsmmc0_platform,                }                                                     };                                                            struct platform_device s3c_device_hsmmc1 = {                          .name             = "s3c-hsmmc",                              .id               = 1,                                        .num_resources    = ARRAY_SIZE(s3c_hsmmc1_resource),          .resource         = s3c_hsmmc1_resource,                      .dev            = {                                                   .platform_data = &s3c_hsmmc1_platform,                }                                                     };

  其platform_driver 定义在drivers/mmc/s3c-hsmmc.c

static struct platform_driver s3c_hsmmc_driver =              {                                                                     .probe          = s3c_hsmmc_probe,                            .remove         = s3c_hsmmc_remove,                           .suspend        = s3c_hsmmc_suspend,                          .resume         = s3c_hsmmc_resume,                           .driver         = {                                                   .name   = "s3c-hsmmc",                                        .owner  = THIS_MODULE,                                },                                                    };                                                            static int __init s3c_hsmmc_drv_init(void)                    {                                                                     return platform_driver_register(&s3c_hsmmc_driver);   }                                                             static void __exit s3c_hsmmc_drv_exit(void)                   {                                                                     platform_driver_unregister(&s3c_hsmmc_driver);        }

在s3c_hsmmc_probe函数中，会进行一系列的初始化操作. Linux 2.6.28的SDIO的实现  Linux 2.6.28又做了进一步调整，原来的s3c-hsmmc的设备和驱动已经放弃，原来在s3c-hsmmc.c 已经成为残余代码，虽然在内核中，但是不会加入Makefile编译。其新的platform_device 定义分布定义在 dev-hsmmc.c /dev-hsmmc1.c / dev-hsmmc2.c,可以看到设备名字已经变成了 s3c-sdhci

struct s3c_sdhci_platdata s3c_hsmmc0_def_platdata = {  .max_width = 4,  .host_caps = (MMC_CAP_4_BIT_DATA | MMC_CAP_MMC_HIGHSPEED |     MMC_CAP_SD_HIGHSPEED),  .cfg_ext_cd = setup_sdhci0_irq_cd,  .detect_ext_cd = detect_sdhci0_irq_cd,  .ext_cd  = S3C_EINT(13), }; struct platform_device s3c_device_hsmmc0 = { .name  = "s3c-sdhci",  .id  = 0,  .num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_hsmmc_resource),  .resource = s3c_hsmmc_resource,  .dev  = {   .dma_mask  = &s3c_device_hsmmc_dmamask,   .coherent_dma_mask = 0xffffffffUL,   .platform_data  = &s3c_hsmmc0_def_platdata,  }, };

它会在系统初始化注册deivce. 而platform_driver定义在drivers/mmc/host/sdhci-s3c.c

//drivers/mmc/host/sdhci-s3c.c static struct platform_driver sdhci_s3c_driver = {  .probe  = sdhci_s3c_probe,  .remove  = __devexit_p(sdhci_s3c_remove),         .suspend        = sdhci_s3c_suspend,         .resume         = sdhci_s3c_resume,  .driver  = {   .owner = THIS_MODULE,  .name = "s3c-sdhci",  }, };

  在测试WIFI模块时，在 /sys/bus/platform/devices中已经看到了 这两个device,但是在/sys/bus/sdio/deivces仍然没见到相应设备

[root@urbetter bin]# ls /sys/bus/platform/devicesdm9000_con201.0s3c-keypads3c-tvscalers3c6400-uart.1onenands3c-lcds3c-usbgadgets3c6400-uart.2regulatory.0s3c-mfcs3c-vpps3c6400-uart.3s3c-fimc.0s3c-rotators3c2410-ohcis3c6410-nands3c-fimc.1s3c-sdhci.0s3c2410-rtcs3c_otghcds3c-g2ds3c-sdhci.1s3c2410-wdtsam-spi.0s3c-g3ds3c-tss3c2440-i2csam-spi.1s3c-jpegs3c-tvencs3c6400-uart.0soc-audio