Linux 驱动分析--s3c6410 的SDIO驱动分析

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  <<S3C6410硬件模块分析 -- SDIO WiFi模块分析>>http://www.linuxidc.com/Linux/2011-06/37480.htm

  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。    <<SMDK6400 6410 HS MMC porting Guide v1.0 >>,但是网上只能找到这一个http://www.linuxidc.com/Linux/2011-06/37481.htm 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<<0）  /* present in sysfs */ 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.cstatic 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<<0）  /* present in sysfs */
#define MMC_STATE_READONLY （1<<1）  /* card is read-only */
#define MMC_STATE_HIGHSPEED （1<<2）  /* card is in high speed mode */
#define MMC_STATE_BLOCKADDR （1<<3）  /* card uses block-addressing */ 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.cstatic 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