从总线模型谈SD/MMC架构

mmc总线：mmc_bus_type

mmc驱动结构体注册：mmc_register_driver函数。

mmc设备结构体注册：mmc_alloc_card和mmc_add_card函数。

1、匹配问题：

由于总线的匹配函数mmc_bus_match直接返回1：

static int mmc_bus_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
{
return 1;
}

根据总线模型：

driver_register

bus_add_driver

driver_attach(drv)

driver_probe_device

really_probe(dev, drv);

ret = dev->bus->probe(dev);

也就是:

static int mmc_bus_probe(struct device *dev)
{
struct mmc_driver *drv = to_mmc_driver(dev->driver);
struct mmc_card *card = dev_to_mmc_card(dev);


return drv->probe(card);  //调用驱动的probe
}

结论：就是把驱动和设备的匹配任务扔给了驱动来完成：really_probe函数调用总线的probe函数，返回0就会调用driver_bound(dev)函数吧驱动和设备进行绑定了。

这里很容易可以推导出mmc_card和mmc_driver 两者第一必须存在，第二mmc_card在drv->probe(card)调用返回值必须为0，这样就算mmc总线的设备和驱动绑定成功。

2、mmc_register_driver驱动注册：

static int __init mmc_blk_init(void)  //属于块设备：

res = register_blkdev(MMC_BLOCK_MAJOR, "mmc"); //将相应的块设备添加到数组中,主设备号、名称、指向下一个指针

res = mmc_register_driver(&mmc_driver);//这里会使用第一点的匹配，调用probe函数，这个函数就是块设备的核心函数mmc_blk_probe

调用probe函数：

mmc_blk_probe

md = mmc_blk_alloc(card); //mmc_blk_data结构体

md->disk = alloc_disk(1 << MMC_SHIFT);//分配gendisk结构

       ret = mmc_init_queue(&md->queue, card, &md->lock);

 mq->queue = blk_init_queue(mmc_request, lock); //请求队列，实现块读写操作

        mq->thread = kthread_run (mmc_queue_thread, mq, "mmcqd"); //线程，负责处理请求队列的请求

 mmc_set_drvdata(card, md);

add_disk(md->disk);   //注册，到这里就可以通过队列来实现块设备的读写操作

对于上面mmc_blk_probe的传入参数是mmc_card，基于这个结构体进行，所以得看看这个结构体如何产生的

3、mmc设备结构体注册：mmc_alloc_card和mmc_add_card函数：

SD/MMC卡设备注册这一方比较麻烦，根据协议要注册设备前需要经过一些列初始化和检测之类的操作，之后这些满足了才有条件注册，我们把这个整个过程称为设备探测函数。对于6410开发板而言就是s3cmci_probe函数，实现部分放在host目录下。

s3cmci_probe函数的调用又要使用到另一个驱动模型：平台总线。

通过平台设备把6410关于MMC控制器的硬件寄存器、中断号注册入内核，所以这部分是和硬件息息相关。

s3cmci_probe函数任务：1、获取平台设备硬件信息、2、通过mmc_alloc_host函数实现把mmc_card注册到（核心层）内核，这样又会触动MMC总线模型的匹配和MMC驱动的probe函数调用，也就是前面的内容。

其中对于硬件资源获取和普通平台总线模型一样，就是获取寄存器地址、中断号、注册中断、时钟、DMA通道等。

现在看看mmc_alloc_host函数实现：

mmc_alloc_host

mmc_rescan

     if (host->ops->get_cd && host->ops->get_cd(host) == 0)

           return；//当前卡是否有插入，没有返回

mmc_go_idle(host); //放CM0，进入IDEL状态

     err = mmc_send_io_op_cond(host, 0, &ocr);  //判断卡类型

if (!err) {

//SDIO卡

  }

err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);

if (!err) {

//SD卡

   }

   err = mmc_send_op_cond(host, 0, &ocr);

if (!err) {\

//MMC卡

   }

判断卡类型之后就调用mmc_attach_sXX(host, ocr)函数来初始化对应的卡。MMC卡对应于mmc_attach_mmc函数。

下面根据协议来初始化卡：

mmc_attach_mmc

mmc_init_card

1、mmc_go_idle(host);\\进入IDEL

2、mmc_send_op_cond; \\ACMD41，进入ready状态

。。。//根据MMC卡初始化发命令，具体可参考http://wenku.baidu.com/view/457131c3d5bbfd0a795673bd.html

mmc_add_card //把mmc_card设备结构体注册到MMC总线，这个就回到前面，会匹配MMC驱动了。

上面都是基于SD卡已经接到开发板了，如果卡是后来才插入的呢？

那就得靠中断来实现了，但是我们可以猜想中断处理函数一定会调用到mmc_rescan函数（区分卡类型、初始化卡、注册卡设备到MMC总线）。

中断处理函数在哪里？前面说过平台驱动s3cmci_probe有说到了负责中断注册.

s3cmci_irq_cd中断处理函数：

s3cmci_irq_cd(int irq, void *dev_id)

mmc_detect_change(host->mmc, msecs_to_jiffies(500));

mmc_schedule_delayed_work(&host->detect, delay);//在mmc_alloc_host函数里INIT_DELAYED_WORK(&host->detect, mmc_rescan);所以这里调用mmc_rescan。

最后一个问题，设备节点在哪里产生的？

猜想：驱动和设备匹配成功后产生，并且在负责（块设备）驱动那一方负责产生.用户空间操作设备节点就是操作块设备节点，然后块设备节点才来调用设备这边实现的操作函数。

mmc_blk_probe

add_disk(md->disk);

bdi_register_dev(bdi, disk_devt(disk));

dev = device_create_vargs(bdi_class, parent, MKDEV(0, 0), bdi, fmt, args);

总结一下：

对于MMC/SD卡而言分为了三个目录：card\Host\Core。

card目录一看就知道和块设备操作有关，所以这个目录负责SD卡的块设备驱动注册；

接着就剩下Core目录和Host目录，Core目录实现了MMC\SDIO\MMC卡的底层操作以及命令发送之类的，主要还有一个就是MMC总线设备模型也是在这个目录下的BUS文件实现，还有一个core文件实现了SD/SDIO/MMC的协议。

而Host就是我们的MMC/SD控制器了，所有的协议都是一种约定，最底层还是需要硬件来搭建起来，这方面就是交给了Host来实现。

所以我们呢可以猜想：块设备那一层会得到用户的操作请求，这个请求要经过核心层，因为核心层才知道如何根据SD/MMC协议来实现用户的请求，和核心层的要实现协议里的每一条数据或者命令都是依靠低层Host来实现。

总线模型总结：首先是MMC总线，该总线的注册在core.c文件完成，MMC的驱动注册在block.c文件，MMC的设备注册有个前提，那就是在一个平台驱动里注册s3cmci_probe，这个驱动是SD/MMC的主机控制器。所以MMC/SD的设备层实际是MMC/SD的主机控制层。

1、在平台设备上把6410芯片手册的关于MMC/SD的操作寄存器和中断号封装为平台设备注册入内核；

2、内核有个平台驱动会根据平台总线去匹配平台设备，匹配成功调用平台驱动的probe函数，例如s3cmci_probe；

3、在s3cmci_probe函数里获取主机控制器的硬件资源填充mmc_host结构体，并且通过mmc_alloc_host函数，会间接调用mmc_rescan函数来勘测设备是否存在，如果不存在：

if (host->ops->get_cd && host->ops->get_cd(host) == 0)
goto out;

如果存在：调用mmc_attach_mmc函数初始化MMC卡，并会间接调用mmc_add_card函数注册MMC的设备。

4、如果注册MMC总线的设备，又会触发MMC总线匹配MMC的驱动链表，进而调用MMC的驱动来完成块设备的初始化。

当开发板没有MMC卡：

MMC设备不会被注册到MMC总线上，原因：

if (host->ops->get_cd && host->ops->get_cd(host) == 0)
goto out;

当开发板有MMC卡：

如果系统刚启动：那么就会通过s3cmci_probe-->mmc_rescan-->mmc_attach_mmc-->mmc_add_card;

如果系统已经启动:产生中断s3cmci_irq_cd-->host->detect(mmc_rescan)-->mmc_attach_mmc-->mmc_add_card;