MMC 卡驱动分析 最近花时间研究了一下 MMC 卡驱动程序，开始在网上找了很多关于 MMC 卡驱动的分析文章，但大都是 在描述各个层，这对于初学者来讲帮助并不大，所以我就打算把自己的理解写下来，希望对大家有用。 个人觉得理解LINUX 内核当中 MMC/SD 卡驱动程序构架是学习 MMC 卡驱动程序的重点，只有理解了 它的基本框架或流程才能真正理解一个块设备驱动程序的写法，同时才能真正理解 LINUX 设备驱动模型 是如何发挥作用的。 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。 二驱动程序分析 首先，来明确一下我们需要分析的文件。下面的文件均来自 linux-2.6.24 源码，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，我们只列出我们分析过程涉及到的几个文件： Card/ block.c queue.c/queue.h core/ bus.c/bus.h core.c/core.h 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）： （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。 （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。 Cor e.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。 （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。 驱动程序层次图 好了，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。 第一阶段： 从 s3cmci_init 开始往下看 static int _init s3cmci_init(void) platform_driver_register( 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_r egister 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 = .driver.name = “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 struct mmc_host *mmc; struct s3cmci_host *host; int ret; mmc = mmc_alloc_host (sizeof(struct s3cmci_host), if (!mmc) ret = -ENOMEM; goto probe_out; mmc-ops = ret = mmc_add_host (mmc); if (ret) dev_err( goto free_dmabuf; platform_set_drvdata(pdev, mmc); return 0; 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 s3cm ci_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 int err; err = device_add( 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: 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： void mmc_detect_change(struct mmc_host *host, unsigned long delay) / core/core.c mmc_schedule_delayed_work( static int mmc_schedule_delayed_work(struct delayed_work *work, unsigned long delay) 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 struct mmc_host *host; host = kzalloc(sizeof(struct mmc_host) + extra, GFP_KERNEL); if (!host) return NULL; INIT_DELAYED_WORK( 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 ： / 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 */ /* * First we search for SDIO. */ err = mmc_send_io_op_cond(host, 0, if (!err) if (mmc_attach_sdio(host, ocr) mmc_power_off(host); goto out; /* * .then normal SD. */ err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, if (!err) if (mmc_attach_sd(host, ocr) mmc_power_off(host