[mmc subsystem] mmc core（第五章）——card相关模块（mmc type card）
来源：互联网 发布：苏州淘宝网店培训 编辑：程序博客网 时间：2024/05/18 03:27
mmc subsystem系列（持续更新中）：
[mmc subsystem] 概念与框架
[mmc subsystem] mmc core（第一章）——概述
[mmc subsystem] mmc core（第二章）——数据结构和宏定义说明
[mmc subsystem] mmc core（第三章）——bus模块说明
[mmc subsystem] mmc core（第四章）——host模块说明
[mmc subsystem] mmc core（第五章）——card相关模块（mmc type card）
[mmc subsystem] mmc core（第六章）——mmc core主模块
建议先参考《[mmc subsystem] 概念与框架》和《[mmc subsystem] mmc core（第一章）——概述》对整体有一个了解。
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零、说明（重要，需要先搞清楚概念有助于后面的理解）
1、mmc core——card相关模块为对应card实现相应的操作，包括初始化操作、以及对应的总线操作集合。负责和对应card协议层相关的东西。
主要包括三种类型的card，分别是mmc type card、sd type card和sdio type card。
这里先学习mmc type card。后续再学习sd type card。
对应代码：
drivers/mmc/core/mmc.c（提供接口），
drivers/mmc/core/mmc-ops.c（提供和mmc type card协议相关的操作），
drivers/mmc/core/mmc-ops.h
2、另外，这里继续强调一下mmc的概念
mmc core是指mmc subsystem的核心实现，这里的mmc是表示mmc总线、接口、设备相关的一种统称，可以理解为一种软件架构。
而mmc type card则是指mmc卡或者emmc。
总之，这里的mmc是两种概念概念，需要自己先消化一下。
3、mmc总线和mmc_bus
在本文里面这两个是不同的概念。
mmc_bus是指mmc core抽象出来的虚拟总线，和mmc设备对应的硬件总线无关，是一种软件概念。
而本文的mmc总线是一种物理概念，是实际的总线，是和host controller直接相关联的。
一、API总览
1、mmc type card匹配相关
- mmc_attach_mmc
提供给mmc core主模块使用，用于绑定card到host bus上（也就是card和host的绑定）。
通过mmc_host获取mmc type card信息，初始化mmc_card，并进行部分驱动，最后将其注册到mmc_bus上。
原型：int mmc_attach_mmc(struct mmc_host *host)2、mmc type card协议相关操作
mmc_ops提供了部分和mmc type card协议相关操作，这些操作会在mmc.c中mmc的初始化过程中被使用到。
建议先简单了解一下mmc协议的内容。后续会进行总结。
mmc_go_idle
发送CMD0指令，GO_IDLE_STATE
使mmc card进入idle state。
虽然进入到了Idle State，但是上电复位过程并不一定完成了，这主要靠读取OCR的busy位来判断，而流程归结为下一步。mmc_send_op_cond
发送CMD1指令，SEND_OP_COND
这里会设置card的工作电压寄存器OCR，并且通过busy位（bit31）来判断card的上电复位过程是否完成，如果没有完成的话需要重复发送。
完成之后，mmc card进入ready state。mmc_all_send_cid
这里会发送CMD2指令，ALL_SEND_CID
广播指令，使card回复对应的CID寄存器的值。在这里就相应获得了CID寄存器的值了，存储在cid中。
完成之后，MMC card会进入Identification State。mmc_set_relative_addr
发送CMD3指令，SET_RELATIVE_ADDR
设置该mmc card的关联地址为card->rca，也就是0x0001
完成之后，该MMC card进入standby模式。mmc_send_csd
发送CMD9指令，MMC_SEND_CSD
要求mmc card发送csd寄存器，存储到card->raw_csd中，也就是原始的csd寄存器的值。
此时mmc card还是处于standby statemmc_select_card & mmc_deselect_cards
发送CMD7指令，SELECT/DESELECT CARD
选择或者断开指定的card
这时卡进入transfer state。后续可以通过各种指令进入到receive-data state或者sending-data state依次来进行数据的传输mmc_get_ext_csd
发送CMD8指令，SEND_EXT_CSD
这里要求处于transfer state的card发送ext_csd寄存器，这里获取之后存放在ext_csd寄存器中
这里会使card进入sending-data state，完成之后又退出到transfer state。mmc_switch
发送CMD6命令，MMC_SWITCH
用于设置ext_csd寄存器的某些bitmmc_send_status
发送CMD13命令，MMC_SEND_STATUS
要求card发送自己当前的状态寄存器mmc_send_cid
发送CMD10命令，MMC_SEND_CID
要求mmc card回复cid寄存器mmc_card_sleepawake
发送CMD5命令，MMC_SLEEP_AWAKE
使card进入或者退出sleep state，由参数决定。关于sleep state是指card的一种状态，具体参考emmc 5.1协议。
先结合协议理解上述几个mmc type card的操作函数有助于理解后续mmc card的初始化代码。具体参考第五节。
二、数据结构
1、mmc_ops & mmc_ops_unsafe
struct mmc_bus_ops表示mmc host在总线上的操作集合，由host的card 设备来决定，mmc type card、sd type card相应的操作集合是不一样的。
mmc_ops和mmc_ops_unsafe则表示mmc type card所属的host对于总线的操作集合。
static const struct mmc_bus_ops mmc_ops = { .awake = mmc_awake, .sleep = mmc_sleep, .remove = mmc_remove, .detect = mmc_detect, .suspend = NULL, .resume = NULL, .power_restore = mmc_power_restore, .alive = mmc_alive, .change_bus_speed = mmc_change_bus_speed,};static const struct mmc_bus_ops mmc_ops_unsafe = { .awake = mmc_awake, // 使mmc总线上的mmc type card退出sleep state .sleep = mmc_sleep, // 使mmc总线的mmc type card进入sleep state .remove = mmc_remove, // 释放mmc type card .detect = mmc_detect, // 检测mmc总线的mmc type card是否拔出 .suspend = mmc_suspend, // suspend掉mmc总线上的mmc type card，注意不仅仅会使card进入sleep state，还会对clock以及mmc cache进行操作 .resume = mmc_resume, // resume上mmc总线上的mmc type card .power_restore = mmc_power_restore, // 恢复mmc总线上的mmc type card的电源状态 .alive = mmc_alive, // 检测mmc总线上的mmc type card状态是否正常 .change_bus_speed = mmc_change_bus_speed, // 修改mmc总线时钟频率};mmc_ops_unsafe和mmc_ops的区别在于是否实现suspend和resume方法。
对于card不可移除的host来说，需要使用mmc_ops_unsafe这个mmc_bus_ops来支持suspend和resume。
之所以在上述注释中不断说明mmc总线，是为了强调应该和mmc_bus虚拟总线区分开来，这里的mmc总线是物理概念、是和host controller直接相关联的。
2、mmc_type
struct device_type mmc_type中为mmc_card定义了很多属性，可以在sysfs中进行查看。
/sys/class/mmc_host/mmc0/mmc0:0001或者/sys/bus/mmc/devices/mmc0:0001下可以查看到如下属性block cid csd date driver enhanced_area_offset enhanced_area_size erase_size fwrev hwrevmanfid name oemid power preferred_erase_size prv raw_rpmb_size_mult rel_sectorsruntime_pm_timeout serial subsystem type ueventmmc_type对应实现如下：
static struct device_type mmc_type = { .groups = mmc_attr_groups,};static const struct attribute_group *mmc_attr_groups[] = { &mmc_std_attr_group, NULL,};static struct attribute_group mmc_std_attr_group = { .attrs = mmc_std_attrs,};MMC_DEV_ATTR(cid, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_cid[0], card->raw_cid[1], card->raw_cid[2], card->raw_cid[3]);MMC_DEV_ATTR(csd, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_csd[0], card->raw_csd[1], card->raw_csd[2], card->raw_csd[3]);//...................略过一些MMC_DEV_ATTR(raw_rpmb_size_mult, "%#x\n", card->ext_csd.raw_rpmb_size_mult);MMC_DEV_ATTR(rel_sectors, "%#x\n", card->ext_csd.rel_sectors);static struct attribute *mmc_std_attrs[] = { &dev_attr_cid.attr, &dev_attr_csd.attr, &dev_attr_date.attr, &dev_attr_erase_size.attr, &dev_attr_preferred_erase_size.attr, &dev_attr_fwrev.attr, &dev_attr_hwrev.attr,//.....................略过一些 &dev_attr_rel_sectors.attr, NULL,};补充说明，可以发现这些信息都是从mmc_card的cid寄存器和ext_csd寄存器中读取的。
三、接口代码说明
1、mmc_attach_mmc实现
用于通过mmc_host获取mmc type card信息，初始化mmc_card，并进行部分驱动，最后将其注册到mmc_bus上。
主要工作：
- 设置总线模式
- 选择一个card和host都支持的最低工作电压
- 对于不同type的card，相应mmc总线上的操作协议也可能有所不同。所以需要设置相应的总线操作集合（mmc_host->bus_ops）
- 初始化card使其进入工作状态（mmc_init_card）
- 为card构造对应的mmc_card并且注册到mmc_bus中（mmc_add_card，具体参考《mmc core——bus模块说明》）
代码如下：
int mmc_attach_mmc(struct mmc_host *host){ int err; u32 ocr; BUG_ON(!host); WARN_ON(!host->claimed); /* Set correct bus mode for MMC before attempting attach *//* 在尝试匹配之前，先设置正确的总线模式 */ if (!mmc_host_is_spi(host)) mmc_set_bus_mode(host, MMC_BUSMODE_OPENDRAIN);/* 获取card的ocr寄存器 */ err = mmc_send_op_cond(host, 0, &ocr); // 发送CMD1命令（MMC_SEND_OP_COND），并且参数为0 // 这里获取OCR（Operation condition register）32位的OCR包含卡设备支持的工作电压表，存储到ocr变量中 // 如果Host的IO电压可调整，那调整前需要读取OCR。为了不使卡误进入Inactive State，可以给MMC卡发送不带参数的CMD1，这样可以仅获取OCR寄存器，而不会改变卡的状态。/* 对于不同type的card，相应mmc总线上的操作协议也可能有所不同 *//* 所以这里设置mmc_host的总线操作集合，为mmc_ops_unsafe或者mmc_ops，上述已经说明 */ mmc_attach_bus_ops(host); // 设置host->bus_ops，也就是会为host的bus选择一个操作集，对于non-removable的host来说，这里对应应该为mmc_ops_unsafe/* 为card选择一个HOST和card都支持的最低电压 */ if (host->ocr_avail_mmc) host->ocr_avail = host->ocr_avail_mmc; // 选择mmc的可用ocr值作为host的ocr_avail值 if (ocr & 0x7F) { ocr &= ~0x7F; // 在标准MMC协议中，OCR寄存器的bit6-0位是属于保留位，并不会使用，所以这里对应将其清零 } host->ocr = mmc_select_voltage(host, ocr); // 通过OCR寄存器选择一个HOST和card都支持的最低电压/* 调用mmc_init_card初始化该mmc type card，这里是核心函数，后续会继续说明 */ err = mmc_init_card(host, host->ocr, NULL); // 初始化该mmc type card，并为其分配和初始化一个对应的mmc_card if (err) goto err;/* 将分配到的mmc_card注册到mmc_bus中 */ mmc_release_host(host); // 先释放掉host，可能是在mmc_add_card中会获取这个host err = mmc_add_card(host->card); // 调用到mmc_add_card，将card注册到设备驱动模型中。 // 这时候该mmc_card就挂在了mmc_bus上，会和mmc_bus上的block这类mmc driver匹配起来。具体再学习mmc card driver的时候再说明。 mmc_claim_host(host); // 再次申请host if (err) goto remove_card;/* clock scaling相关的东西，这里暂时先不关心 */ mmc_init_clk_scaling(host); register_reboot_notifier(&host->card->reboot_notify); return 0;remove_card: mmc_release_host(host); mmc_remove_card(host->card); mmc_claim_host(host); host->card = NULL;err: mmc_detach_bus(host); pr_err("%s: error %d whilst initialising MMC card\n", mmc_hostname(host), err); return err;}重点说明
（1）在attach过程中，有一个很重要的函数mmc_init_card，第四节就要围绕这个函数进行展开。
（2）调用了mmc_add_card之后mmc_card就挂在了mmc_bus上，会和mmc_bus上的block（mmc_driver）匹配起来。相应block（mmc_driver）就会进行probe，驱动card，实现card的实际功能（也就是存储设备的功能）。会对接到块设备子系统中。具体在学习mmc card driver的时候再说明。
四、mmc type card内部核心代码说明
1、mmc_init_card
在第三节中，可以看出mmc_attach_mmc中的一个核心函数就是mmc_init_card，用于对mmc type card进行实质性的初始化，并为其分配和初始化一个对应的mmc_card。这部分和协议相关，需要先学习一下mmc协议。
主要工作
- 根据协议初始化mmc type card，使其进入相应状态（standby state）
- 为mmc type card构造对应mmc_card并进行设置
- 从card的csd寄存器以及ext_csd寄存器获取card信息并设置到mmc_card的相应成员中
- 根据host属性以及一些需求修改ext_csd寄存器的值
- 设置mmc总线时钟频率以及位宽
代码如下
static int mmc_init_card(struct mmc_host *host, u32 ocr, struct mmc_card *oldcard){// struct mmc_host *host：该mmc card使用的host// ocr：表示了host要使用的电压，在mmc_attach_mmc中，已经得到了一个HOST和card都支持的最低电压 struct mmc_card *card; int err = 0; u32 cid[4]; u32 rocr; u8 *ext_csd = NULL; BUG_ON(!host); WARN_ON(!host->claimed); /* Set correct bus mode for MMC before attempting init */ if (!mmc_host_is_spi(host)) mmc_set_bus_mode(host, MMC_BUSMODE_OPENDRAIN); // 设置总线模式为开漏模式/* 根据mmc协议从mmc总线上选中一张card（协议的初始化流程） */ mmc_go_idle(host); // 发送CMD0指令，GO_IDLE_STATE // 使mmc card进入idle state。 // 虽然进入到了Idle State，但是上电复位过程并不一定完成了，这主要靠读取OCR的busy位来判断，而流程归结为下一步。 /* The extra bit indicates that we support high capacity */ err = mmc_send_op_cond(host, ocr | (1 << 30), &rocr); // 发送CMD1指令，SEND_OP_COND // 这里会设置card的工作电压寄存器OCR，并且通过busy位（bit31）来判断card的上电复位过程是否完成，如果没有完成的话需要重复发送。 // 完成之后，mmc card进入ready state。 /* * Fetch CID from card. */ if (mmc_host_is_spi(host)) err = mmc_send_cid(host, cid); else err = mmc_all_send_cid(host, cid); // 这里会发送CMD2指令，ALL_SEND_CID // 广播指令，使card回复对应的CID寄存器的值。在这里就相应获得了CID寄存器的值了，存储在cid中。 // 完成之后，MMC card会进入Identification State。 if (oldcard) {。。。 } else {/* 调用mmc_alloc_card分配一个mmc_card并进行部分设置 */ card = mmc_alloc_card(host, &mmc_type); // 为card配分一个struct mmc_card结构体并进行初始化，在mmc_type中为mmc定义了大量的属性。 // 具体参考“《mmc core——bus模块说明》——》mmc_alloc_card” card->type = MMC_TYPE_MMC; // 设置card的type为MMC_TYPE_MMC card->rca = 1; // 设置card的RCA地址为1 memcpy(card->raw_cid, cid, sizeof(card->raw_cid)); // 将读到的CID存储到card->raw_cid，也就是原始CID值中 card->reboot_notify.notifier_call = mmc_reboot_notify; host->card = card; // 将mmc_card和mmc_host 进行关联 }/* 设置card RCA地址 */ if (!mmc_host_is_spi(host)) { err = mmc_set_relative_addr(card); // 发送CMD3指令，SET_RELATIVE_ADDR // 设置该mmc card的关联地址为card->rca，也就是0x0001 // 完成之后，该MMC card进入standby模式。 mmc_set_bus_mode(host, MMC_BUSMODE_PUSHPULL); // 设置总线模式为MMC_BUSMODE_PUSHPULL }/* 从card的csd寄存器以及ext_csd寄存器获取信息并设置到mmc_card的相应成员中 */ if (!oldcard) { /* * Fetch CSD from card. */ err = mmc_send_csd(card, card->raw_csd); // 发送CMD9指令，MMC_SEND_CSD // 要求mmc card发送csd寄存器，存储到card->raw_csd中，也就是原始的csd寄存器的值。 // 此时mmc card还是处于standby state err = mmc_decode_csd(card); // 解析raw_csd，获取到各个bit的值并设置到card->csd中的相应成员上 err = mmc_decode_cid(card); // 解析raw_cid，获取到各个bit的值并设置到card->cid中的相应成员上 } /* * Select card, as all following commands rely on that. */ if (!mmc_host_is_spi(host)) { err = mmc_select_card(card); // 发送CMD7指令，SELECT/DESELECT CARD // 选择或者断开指定的card // 这时卡进入transfer state。后续可以通过各种指令进入到receive-data state或者sending-data state依次来进行数据的传输 } if (!oldcard) { err = mmc_get_ext_csd(card, &ext_csd); // 发送CMD8指令，SEND_EXT_CSD // 这里要求处于transfer state的card发送ext_csd寄存器，这里获取之后存放在ext_csd寄存器中 // 这里会使card进入sending-data state，完成之后又退出到transfer state。 card->cached_ext_csd = ext_csd; // 将ext_csd原始值存储到card->cached_ext_csd，表示用来保存ext_csd的一块缓存，可能还没有和card的ext_csd同步 err = mmc_read_ext_csd(card, ext_csd); // 解析ext_csd的值，获取到各个bit的值并设置到card->ext_csd中的相应成员上 if (!(mmc_card_blockaddr(card)) && (rocr & (1<<30))) mmc_card_set_blockaddr(card); /* Erase size depends on CSD and Extended CSD */ mmc_set_erase_size(card); // 设置card的erase_size，扇区里面的擦除字节数，读出来是512K if (card->ext_csd.sectors && (rocr & MMC_CARD_SECTOR_ADDR)) mmc_card_set_blockaddr(card); }/* 根据host属性以及一些需求修改ext_csd寄存器的值 */ /* * If enhanced_area_en is TRUE, host needs to enable ERASE_GRP_DEF * bit. This bit will be lost every time after a reset or power off. */ if (card->ext_csd.enhanced_area_en || (card->ext_csd.rev >= 3 && (host->caps2 & MMC_CAP2_HC_ERASE_SZ))) { err = mmc_switch(card, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL, EXT_CSD_ERASE_GROUP_DEF, 1, card->ext_csd.generic_cmd6_time); // 发送CMD6命令，MMC_SWITCH // 用于设置ext_csd寄存器的某些bit // 当enhanced_area_en 被设置的时候，host需要去设置ext_csd寄存器中的EXT_CSD_ERASE_GROUP_DEF位为1 } if (card->ext_csd.part_config & EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_MASK) { card->ext_csd.part_config &= ~EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_MASK; err = mmc_switch(card, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL, EXT_CSD_PART_CONFIG, card->ext_csd.part_config, card->ext_csd.part_time); // 发送CMD6命令，MMC_SWITCH // 用于设置ext_csd寄存器的某些bit // 设置ext_csd寄存器中的EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL位为EXT_CSD_PART_CONFIG card->part_curr = card->ext_csd.part_config & EXT_CSD_PART_CONFIG_ACC_MASK; } if ((host->caps2 & MMC_CAP2_POWEROFF_NOTIFY) && (card->ext_csd.rev >= 6)) { err = mmc_switch(card, EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL, EXT_CSD_POWER_OFF_NOTIFICATION, EXT_CSD_POWER_ON, card->ext_csd.generic_cmd6_time); // 发送CMD6命令，MMC_SWITCH // 用于设置ext_csd寄存器的某些bit // 设置ext_csd寄存器中的EXT_CSD_POWER_OFF_NOTIFICATION位为EXT_CSD_POWER_ON }/* 设置mmc总线时钟频率以及位宽 */ err = mmc_select_bus_speed(card, ext_csd); // 激活host和card都支持的最大总线速度 //.........这里过滤掉一些设置ext_csd的代码 if (!oldcard) { if (card->ext_csd.bkops_en) { INIT_DELAYED_WORK(&card->bkops_info.dw, mmc_start_idle_time_bkops); // 如果emmc支持bkops的话，就初始化card->bkops_info.dw工作为mmc_start_idle_time_bkops } } return 0;}后续会有一篇文章《结合log分析emmc初始化过程中的命令流程》来说明上述mmc_init_card的实际流程。
2、mmc_ops_unsafe相关函数实现
选择几个重点的进行说明：
static const struct mmc_bus_ops mmc_ops_unsafe = { .awake = mmc_awake, // 使mmc总线上的mmc type card退出sleep state .sleep = mmc_sleep, // 使mmc总线的mmc type card进入sleep state .remove = mmc_remove, // 释放mmc type card .detect = mmc_detect, // 检测mmc总线的mmc type card是否拔出 .suspend = mmc_suspend, // suspend掉mmc总线上的mmc type card，注意不仅仅会使card进入sleep state，还会对clock以及mmc cache进行操作 .resume = mmc_resume, // resume上mmc总线上的mmc type card .power_restore = mmc_power_restore, // 恢复mmc总线上的mmc type card的电源状态 .alive = mmc_alive, // 检测mmc总线上的mmc type card状态是否正常 .change_bus_speed = mmc_change_bus_speed, // 修改mmc总线时钟频率};/**********************使mmc总线上的mmc type card退出sleep state************************/static int mmc_awake(struct mmc_host *host){ //... if (card && card->ext_csd.rev >= 3) { // 判断版本是否大于3 err = mmc_card_sleepawake(host, 0); // 发送CMD5指令，MMC_SLEEP_AWAKE，参数为0，表示退出sleep state.（如果参数为1就是进入sleep state） // 完成之后，该MMC card从sleep state进入standby模式。 } //...}/**********************检测mmc总线的mmc type card是否拔出************************/static void mmc_detect(struct mmc_host *host){ int err; mmc_rpm_hold(host, &host->card->dev); mmc_claim_host(host);/* 检测card是否被拔出 */ err = _mmc_detect_card_removed(host); mmc_release_host(host); /* * if detect fails, the device would be removed anyway; * the rpm framework would mark the device state suspended. *//* card并没有被拔出，说明出现异常了，标记card的rpm状态为suspend */ if (!err) mmc_rpm_release(host, &host->card->dev);/* card确实被拔出，正常释放card */ if (err) { mmc_remove(host); mmc_claim_host(host); mmc_detach_bus(host); mmc_power_off(host); mmc_release_host(host); }}/********************** 修改mmc总线时钟频率************************//** * mmc_change_bus_speed() - Change MMC card bus frequency at runtime * @host: pointer to mmc host structure * @freq: pointer to desired frequency to be set * * Change the MMC card bus frequency at runtime after the card is * initialized. Callers are expected to make sure of the card's * state (DATA/RCV/TRANSFER) beforing changing the frequency at runtime. */static int mmc_change_bus_speed(struct mmc_host *host, unsigned long *freq){ int err = 0; struct mmc_card *card; mmc_claim_host(host); /* * Assign card pointer after claiming host to avoid race * conditions that may arise during removal of the card. */ card = host->card; if (!card || !freq) { err = -EINVAL; goto out; }/* 确定出一个可用频率 */ if (mmc_card_highspeed(card) || mmc_card_hs200(card) || mmc_card_ddr_mode(card) || mmc_card_hs400(card)) { if (*freq > card->ext_csd.hs_max_dtr) *freq = card->ext_csd.hs_max_dtr; } else if (*freq > card->csd.max_dtr) { *freq = card->csd.max_dtr; } if (*freq < host->f_min) *freq = host->f_min;/* 根据实际要设置的频率值来设置时钟 */ if (mmc_card_hs400(card)) { err = mmc_set_clock_bus_speed(card, *freq); if (err) goto out; } else { mmc_set_clock(host, (unsigned int) (*freq)); } /* 对于hs200来说，修改完频率之后需要执行execute_tuning来选择一个合适的采样点 */ if (mmc_card_hs200(card) && card->host->ops->execute_tuning) { /* * We try to probe host driver for tuning for any * frequency, it is host driver responsibility to * perform actual tuning only when required. */ mmc_host_clk_hold(card->host); err = card->host->ops->execute_tuning(card->host, MMC_SEND_TUNING_BLOCK_HS200); mmc_host_clk_release(card->host); if (err) { pr_warn("%s: %s: tuning execution failed %d. Restoring to previous clock %lu\n", mmc_hostname(card->host), __func__, err, host->clk_scaling.curr_freq); mmc_set_clock(host, host->clk_scaling.curr_freq); // 采样失败，设置回原来的时钟频率 } }out: mmc_release_host(host); return err;}五、mmc ops接口说明
1、说明
- mmc_ops提供了部分和mmc type card协议相关操作，这些操作会在mmc.c中mmc的初始化过程中被使用到。
- 这些操作都会发起mmc请求，因此会调用mmc core主模块的mmc请求API，会在mmc core中进行说明。
- 建议先简单了解一下mmc协议的内容。后续会进行总结。
2、代码说明
以下说明比较典型和比较特殊的接口
- mmc_send_status（典型）
发送CMD13命令，MMC_SEND_STATUS
要求card发送自己当前的状态寄存器
int mmc_send_status(struct mmc_card *card, u32 *status){ int err; struct mmc_command cmd = {0}; BUG_ON(!card); BUG_ON(!card->host);/* 主要是根据对应命令构造struct mmc_command */ cmd.opcode = MMC_SEND_STATUS; // 设置命令操作码opcode，这里设置为MMC_SEND_STATUS，也就是CMD13 if (!mmc_host_is_spi(card->host)) cmd.arg = card->rca << 16; // 设置命令的对应参数，这里设置为card的RCA地址 cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R2 | MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC; // 设置请求的一些标识，包括命令类型，response类型等等/* 调用mmc_wait_for_cmd发送命令请求并且等待命令处理完成。 */ err = mmc_wait_for_cmd(card->host, &cmd, MMC_CMD_RETRIES); if (err) return err; /* NOTE: callers are required to understand the difference * between "native" and SPI format status words! *//* 对response的处理 */ if (status) *status = cmd.resp[0]; // 依照协议，response[0]存储了status，因此这里提取cmd.resp[0] return 0;}mmc_go_idle、mmc_select_card、mmc_all_send_cid、mmc_set_relative_addr、mmc_send_cxd_native等等的实现方法和其类似。主要差异在于命令的构造区别以及对response的数据的处理。
- mmc_send_op_cond（特殊）
发送CMD1指令，SEND_OP_COND
在idle状态时，向卡传送Host支持的电压范围，卡回复OCR的值以及上电复位的状态。如果发送的电压参数为0，则卡仅传回OCR的值，并不进行判断。如果发送的电压参数存在，则和卡本身的OCR对比，若不符合，则卡进入Inactive State，符合，则返回OCR寄存器的值。
其实和典型的接口类似，但是其特殊之处在于需要通过busy位（bit31）来判断card的上电复位过程是否完成，如果没有完成的话需要重复发送。
int mmc_send_op_cond(struct mmc_host *host, u32 ocr, u32 *rocr){ struct mmc_command cmd = {0}; int i, err = 0; BUG_ON(!host);/* 主要是根据对应命令构造struct mmc_command */ cmd.opcode = MMC_SEND_OP_COND; cmd.arg = mmc_host_is_spi(host) ? 0 : ocr; cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R1 | MMC_RSP_R3 | MMC_CMD_BCR;/* 需要判断status的busy（bit31）来判断上电复位是否完成，如果没有完成的话需要重复发送。 */ for (i = 100; i; i--) { err = mmc_wait_for_cmd(host, &cmd, 0); if (err) break; /* if we're just probing, do a single pass */ if (ocr == 0) // ocr为0，说明只是读取ocr寄存器的值，不进行判断 break; /* otherwise wait until reset completes */ if (mmc_host_is_spi(host)) { if (!(cmd.resp[0] & R1_SPI_IDLE)) break; } else { if (cmd.resp[0] & MMC_CARD_BUSY) break; // 如果发送的电压参数存在，则和卡本身的OCR对比，若不符合，则卡进入Inactive State，符合，则返回OCR寄存器的值。 // 同时，需要判断OCR寄存器的busy位来判断上电复位是否完成。 } err = -ETIMEDOUT; mmc_delay(10); } if (rocr && !mmc_host_is_spi(host)) *rocr = cmd.resp[0]; return err;}- mmc_send_ext_csd
发送CMD8指令，SEND_EXT_CSD
这里要求处于transfer state的card发送ext_csd寄存器，这里获取之后存放在ext_csd寄存器中
这里会使card进入sending-data state，完成之后又退出到transfer state。
特殊之处在于涉及到了DATA线上的数据传输，会调用到内部接口mmc_send_cxd_data。
如下：
int mmc_send_ext_csd(struct mmc_card *card, u8 *ext_csd){ return mmc_send_cxd_data(card, card->host, MMC_SEND_EXT_CSD, ext_csd, 512);}static intmmc_send_cxd_data(struct mmc_card *card, struct mmc_host *host, u32 opcode, void *buf, unsigned len){ struct mmc_request mrq = {NULL}; struct mmc_command cmd = {0}; struct mmc_data data = {0}; struct scatterlist sg; void *data_buf; int is_on_stack; is_on_stack = object_is_on_stack(buf); if (is_on_stack) { /* * dma onto stack is unsafe/nonportable, but callers to this * routine normally provide temporary on-stack buffers ... */ data_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL); if (!data_buf) return -ENOMEM; } else data_buf = buf;/* 因为涉及到了data线上的数据传输，需要构造mmc_request请求 */ mrq.cmd = &cmd; // 设置mmc_request请求中的命令包 mrq.data = &data; // 设置mmc_request请求中的数据包/* 主要是根据对应命令构造struct mmc_command */ cmd.opcode = opcode; cmd.arg = 0; cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R1 | MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_ADTC;/* 主要是根据对应命令的数据包来构造struct mmc_data */ data.blksz = len; data.blocks = 1; data.flags = MMC_DATA_READ; data.sg = &sg; data.sg_len = 1; sg_init_one(&sg, data_buf, len); if (opcode == MMC_SEND_CSD || opcode == MMC_SEND_CID) { data.timeout_ns = 0; data.timeout_clks = 64; } else mmc_set_data_timeout(&data, card);/* 发起mmc请求并且等待mmc_request处理完成 */ mmc_wait_for_req(host, &mrq); if (is_on_stack) { memcpy(buf, data_buf, len); kfree(data_buf); } if (cmd.error) return cmd.error; if (data.error) return data.error; return 0;}- mmc_switch
发送CMD6命令，MMC_SWITCH
用于设置ext_csd寄存器的某些bit。
特殊之处在于：在__mmc_switch中会发起CMD6命令，会导致card进入programming state，因此，在__mmc_switch中必须去获取card的status，直到card退出programming state。这部分就是通过CMD13来实现的。
int mmc_switch(struct mmc_card *card, u8 set, u8 index, u8 value, unsigned int timeout_ms){ return __mmc_switch(card, set, index, value, timeout_ms, true, false);}int __mmc_switch(struct mmc_card *card, u8 set, u8 index, u8 value, unsigned int timeout_ms, bool use_busy_signal, bool ignore_timeout){ int err; struct mmc_command cmd = {0}; unsigned long timeout; u32 status; BUG_ON(!card); BUG_ON(!card->host);/* 主要是根据对应命令构造struct mmc_command */ cmd.opcode = MMC_SWITCH; cmd.arg = (MMC_SWITCH_MODE_WRITE_BYTE << 24) | (index << 16) | (value << 8) | set; cmd.flags = MMC_CMD_AC; if (use_busy_signal) cmd.flags |= MMC_RSP_SPI_R1B | MMC_RSP_R1B; else cmd.flags |= MMC_RSP_SPI_R1 | MMC_RSP_R1; cmd.cmd_timeout_ms = timeout_ms; cmd.ignore_timeout = ignore_timeout;/* 调用mmc_wait_for_cmd发送命令请求并且等待命令处理完成。 */ err = mmc_wait_for_cmd(card->host, &cmd, MMC_CMD_RETRIES); if (err) return err; /* No need to check card status in case of unblocking command */ if (!use_busy_signal) return 0;/* 调用mmc_send_status发送CMD13获取card status，等待card退出programming state。 */ timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(MMC_OPS_TIMEOUT_MS); do { err = mmc_send_status(card, &status); if (err) return err; if (card->host->caps & MMC_CAP_WAIT_WHILE_BUSY) break; if (mmc_host_is_spi(card->host)) break; /* Timeout if the device never leaves the program state. */ if (time_after(jiffies, timeout)) { pr_err("%s: Card stuck in programming state! %s\n", mmc_hostname(card->host), __func__); return -ETIMEDOUT; } } while (R1_CURRENT_STATE(status) == R1_STATE_PRG); if (mmc_host_is_spi(card->host)) { if (status & R1_SPI_ILLEGAL_COMMAND) return -EBADMSG; } else { if (status & 0xFDFFA000) pr_warning("%s: unexpected status %#x after " "switch", mmc_hostname(card->host), status); if (status & R1_SWITCH_ERROR) return -EBADMSG; } return 0;}后续会有一篇文章《结合log分析emmc初始化过程中的命令流程》来说明上述mmc_init_card的实际流程。
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