一、SDIO 卡设备初始化

Kernel 启动后，执行 mmc_init 函数对 mmc 进行初始化，文件位于：drivers/mmc/core/core.c

static int __init mmc_init(void)

{

    mmc_of_reserve_idx();

    ret = mmc_register_bus();//注册一个 mmc 总线

    ret = mmc_register_host_class();//注册了一个 mmc_host 类

    ret = sdio_register_bus();//注册了一个 sdio_bus_type

}

完成 mmc 初始化后，会调用 mmc_rescan 函数开始扫描卡操作，文件位于：drivers/mmc/core/core.c

void mmc_rescan(struct work_struct *work)

{

    static const unsigned freqs[] = { 400000, 300000, 200000, 100000 };

    ...

    for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(freqs); i++)

    {

     if (!mmc_rescan_try_freq(host, max(freqs[i], host->f_min)))

     break;

    }

    ...

}

调用到 mmc_rescan_try_freq 函数，会以 freqs 数组里面给的频率从高到低进行扫描，当某个频率扫描到之后就会退出，文件位于：drivers/mmc/core/core.c

static int mmc_rescan_try_freq(struct mmc_host *host, unsigned freq)

{

    ...

    if (!(host->caps2 & MMC_CAP2_NO_SDIO))

    sdio_reset(host); //首先发送复位命令（不过该命令只有 SDIO 类型的卡才能够识别）

 
    mmc_go_idle(host);  //发送 CMD0 使卡进入 IDLE 状态

 
    if (!(host->caps2 & MMC_CAP2_NO_SD))

    mmc_send_if_cond(host, host->ocr_avail); //发送 CMD8 获取该卡所支持的电压值（3.3v or 1.8v）

 
    /* Order's important: probe SDIO, then SD, then MMC */

    if (!(host->caps2 & MMC_CAP2_NO_SDIO))

    if (!mmc_attach_sdio(host)) //识别 SDIO 卡

     return 0;

 
    if (!(host->caps2 & MMC_CAP2_NO_SD))

    if (!mmc_attach_sd(host))

     return 0;

 
    if (!(host->caps2 & MMC_CAP2_NO_MMC))

    if (!mmc_attach_mmc(host))

     return 0;

 
    mmc_power_off(host);

    return -EIO;

}

执行函数 mmc_attach_sdio，开始识别 SDIO 卡，文件位于：drivers/mmc/core/sdio.c

这个函数大概来说做了如下的工作：

1、向卡发送 CMD5 命令，该命令有两个作用：

第一，通过判断卡是否有反馈信息来判断是否为 SDIO 设备（只有 SDIO 设备才对 CMD5 命令有反馈，其他卡是没有回馈的）；

第二，如果是 SDIO 设备，就会给 host 反馈电压信息，就是说告诉 host，本卡所能支持的电压是多少多少。

2、host 根据 SDIO 卡反馈回来的电压要求，给其提供合适的电压。

3、初始化该 SDIO卡

4、注册 SDIO 的各个功能模块

5、注册 SDIO 卡

int mmc_attach_sdio(struct mmc_host *host)

{

    ...

    err = mmc_send_io_op_cond(host, 0, &ocr); //发送 CMD5 读取 OCR 寄存器

    mmc_attach_bus(host, &mmc_sdio_ops);

    rocr = mmc_select_voltage(host, ocr); //根据读取到 OCR 寄存器配置 SDIO 卡电压

    err = mmc_sdio_init_card(host, rocr, NULL, 0); //初始化 SDIO 卡 

 
    funcs = (ocr & 0x70000000) >> 28; //funcs 存储该 SDIO 卡所包含的 IO 功能块的个数

   card->sdio_funcs = 0;

    for (i = 0; i < funcs; i++, card->sdio_funcs++) {

    if (host->embedded_sdio_data.funcs) {

    ...

     tmp = sdio_alloc_func(host->card);

     ...

    } else {

     err = sdio_init_func(host->card, i + 1); //初始化 SDIO 功能模块

    }

   ...

    err = mmc_add_card(host->card); //注册 SDIO 卡


    for (i = 0;i < funcs;i++) {

    err = sdio_add_func(host->card->sdio_func[i]); //注册 SDIO 功能模块

    }

   ...

    return err;

}

调用 mmc_sdio_init_card 函数，初始化 SDIO 卡，文件位于：drivers/mmc/core/sdio.c

static int mmc_sdio_init_card(struct mmc_host *host, u32 ocr,

           struct mmc_card *oldcard, int powered_resume)

{

    ...

    card = mmc_alloc_card(host, NULL);

    //通过读取 R4 命令中的 bit27（也就是 Memory Present）来判断此卡是纯 IO 卡 ，还是同时包含存储功能。此时获取到卡的类型为 MMC_TYPE_SDIO

    if ((rocr & R4_MEMORY_PRESENT) &&

        mmc_sd_get_cid(host, ocr & rocr, card->raw_cid, NULL) == 0) {

    card->type = MMC_TYPE_SD_COMBO;

    } else {

    card->type = MMC_TYPE_SDIO;

    }

    }

   ...

   if (!powered_resume && !mmc_host_is_spi(host)) {

    err = mmc_send_relative_addr(host, &card->rca);//发送 CMD3 获取设备的从地址（relative addr）,并且存放在变量 card->rca 中

    }

   ...

   if (!powered_resume && !mmc_host_is_spi(host)) {

    err = mmc_select_card(card); //发送 CMD7，选中相应从地址的卡

    }

   if (card->quirks & MMC_QUIRK_NONSTD_SDIO) {

    mmc_set_clock(host, card->cis.max_dtr); //设置卡工作的时钟频率

if (card->cccr.high_speed) {

mmc_set_timing(card->host, MMC_TIMING_SD_HS);

}

}

...

err = sdio_read_common_cis(card); //发送 CMD52 命令

...

}

调用 sdio_init_func 函数初始化 SDIO 功能模块，文件位于：drivers/mmc/core/sdio.c

static int sdio_init_func(struct mmc_card *card, unsigned int fn)

{

    ...

    func = sdio_alloc_func(card); //初始化 SDIO 功能结构体

    func->num = fn; //从 1-7 给功能块编号

    if (!(card->quirks & MMC_QUIRK_NONSTD_SDIO)) {

    ret = sdio_read_fbr(func); //读取 SDIO 卡中的 FBR 寄存器中关于该卡的功能类型的数据

    ret = sdio_read_func_cis(func);    //读取 SDIO 卡中的 CIS 寄存器的内容

    } else {

    func->vendor = func->card->cis.vendor;

    func->device = func->card->cis.device;

    func->max_blksize = func->card->cis.blksize;

    }

    card->sdio_func[fn - 1] = func;

    sdio_remove_func(func);

    return ret;

}

调用 sdio_add_func 函数注册 SDIO 功能模块，文件位于：drivers/mmc/core/sdio_bus.c

int sdio_add_func(struct sdio_func *func)

{

    int ret;

    dev_set_name(&func->dev, "%s:%d", mmc_card_id(func->card), func->num);

    sdio_set_of_node(func);

    sdio_acpi_set_handle(func);

    device_enable_async_suspend(&func->dev);

    ret = device_add(&func->dev);

    if (ret == 0)

    sdio_func_set_present(func);

    return ret;
}

调用 mmc_add_card 函数注册 SDIO 卡，文件位于：drivers/mmc/core/bus.c

注册成功后会在设备目录 /sys/bus/mmc/devices/ 底下创建一个类似 mmc2:0001 名称的卡设备

int mmc_add_card(struct mmc_card *card)

{
    ...

    static const char *const uhs_speeds[] = {

    [UHS_SDR12_BUS_SPEED] = "SDR12 ",

    [UHS_SDR25_BUS_SPEED] = "SDR25 ",

    [UHS_SDR50_BUS_SPEED] = "SDR50 ",

    [UHS_SDR104_BUS_SPEED] = "SDR104 ",

    [UHS_DDR50_BUS_SPEED] = "DDR50 ",

    };

    dev_set_name(&card->dev, "%s:%04x", mmc_hostname(card->host), card->rca);

    switch (card->type) {

    case MMC_TYPE_MMC:

    type = "MMC";

    break;

    case MMC_TYPE_SD:

    type = "SD";

    if (mmc_card_blockaddr(card)) {

     if (mmc_card_ext_capacity(card))

         type = "SDXC";

     else

         type = "SDHC";

    }

    break;

    case MMC_TYPE_SDIO:

    type = "SDIO";

    break;

    case MMC_TYPE_SD_COMBO:

    type = "SD-combo";

    if (mmc_card_blockaddr(card))

     type = "SDHC-combo";

    break;

    default:

    type = "?";

    break;

    }

    if (mmc_card_uhs(card) &&

    (card->sd_bus_speed < ARRAY_SIZE(uhs_speeds)))

    uhs_bus_speed_mode = uhs_speeds[card->sd_bus_speed];

 
    if (mmc_host_is_spi(card->host)) {

    pr_info("%s: new %s%s%s card on SPI\n",

     mmc_hostname(card->host),

     mmc_card_hs(card) ? "high speed " : "",

     mmc_card_ddr52(card) ? "DDR " : "",

     type);

    } else {

       //卡正确识别后，内核会打印出这部分信息

     pr_info("%s: new %s%s%s%s%s%s card at address %04x\n",

     mmc_hostname(card->host),

     mmc_card_uhs(card) ? "ultra high speed " :

     (mmc_card_hs(card) ? "high speed " : ""),

     mmc_card_hs400(card) ? "HS400 " :

     (mmc_card_hs200(card) ? "HS200 " : ""),

     mmc_card_hs400es(card) ? "Enhanced strobe " : "",

     mmc_card_ddr52(card) ? "DDR " : "",

     uhs_bus_speed_mode, type, card->rca);

    }

#ifdef CONFIG_DEBUG_FS

    mmc_add_card_debugfs(card);

#endif

    mmc_init_context_info(card->host);

    card->dev.of_node = mmc_of_find_child_device(card->host, 0);

    device_enable_async_suspend(&card->dev);

    ret = device_add(&card->dev);//将 card 注册进 linux 设备模型

    mmc_card_set_present(card);

    return 0;

}