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

时间:2023-02-08 12:21:55
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 驱动分析--s3c6410 的SDIO驱动分析-bluedrum-ChinaUnix博客
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. Linux 驱动分析--s3c6410 的SDIO驱动分析-bluedrum-ChinaUnix博客 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 驱动分析--s3c6410 的SDIO驱动分析-bluedrum-ChinaUnix博客 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