Linux下SD驱动深度解析：SDHOST、DMA与用户交互

"SD驱动分析研究，主要探讨LINUX下SD卡驱动的工作原理，包括SD卡、SDHOST、DMA和用户层的关系，以及Platform Device和Platform Driver的交互机制。" 在LINUX系统中，SD驱动涉及到的关键概念和组件主要包括SD卡、SDHOST、DMA和用户层。SD卡是常见的存储设备，而SDHOST是集成在ARM CPU中的SD控制器，通常具备DMA（Direct Memory Access）功能，以提高数据传输效率。用户层指的是应用程序，它们通过内核提供的API与SD卡进行交互。 1. SD卡、SDHOST、DMA和用户层的关系 - SD卡：物理存储介质，通过SPI或MMC（Multi-Media Card）总线与系统通信。 - SDHOST：ARM处理器中的控制器，负责管理SD卡接口，处理协议细节，并提供DMA机制。 - DMA：当启用时，数据直接在SD卡与内存之间传输，无需CPU介入，从而减少CPU负载并提高性能。 - 用户层：通过Linux内核提供的文件系统接口，如VFS（Virtual File System），进行读写操作。 2. Platform Device和Platform Driver - Platform Device：它是LINUX内核中一种抽象的设备表示，用于描述特定平台上的硬件设备。 - Platform Driver：与Platform Device匹配的驱动程序，负责设备的操作和管理。 - Platform_device定义：包含了设备的相关信息，如设备名称、资源、中断等。 - Platform_device注册：将Platform Device添加到系统中，使驱动程序能够找到并控制它。 - Platformdriver定义：定义了驱动程序如何与Platform Device交互的函数集合。 3. mmc_rescan：SD卡的初始化和识别过程 - SD的上电：设备供电，准备进行通讯。 - SD的识别：检测卡的存在，读取OCR（Operating Condition Register）以确定电压兼容性，然后获取CID（Card Identifier）以识别卡的身份。 - SD的数据传输：通过命令和响应机制，使用SD卡命令集进行数据读写。 4. SD卡物理层协议 - Bus协议：SD卡使用串行或并行的通信总线，如SPI或4-bit/8-bit MMC总线。 - 寄存器和pin脚：SD卡有多个控制和状态寄存器，通过pin脚与主机交换信息。 - OCR：识别SD卡支持的电压范围。 - CID：包含制造商和卡的唯一标识。 - 功能描述：如卡识别模式、数据传输模式、时钟控制和命令。 5. 请求处理和完成 - 开始一次request并等待完成：内核通过请求队列管理数据传输，等待命令和数据传输的完成。 - 重要的数据结构：如mmc_request、mmc_command等，用于封装传输信息。 - 完成函数：包括命令传输完成、数据传输完成、超时处理等功能，确保传输的正确性。 6. Debug方法 - 为了调试驱动，可以利用内建的调试设施，如日志输出、调试器等，帮助定位问题。 SD驱动分析研究涉及了从硬件接口到软件驱动的完整流程，对于理解LINUX系统如何与SD卡通信，以及优化读写性能至关重要。