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linux resolve命令 linux rescan

2天前CN2资讯

废话不多说，直接切进主题：

Linux在内核源码的drivers/mmc/core文件夹下为我们的提供了一系列SD卡的接口服务函数。可以查看Makefile如下

可见，core文件夹下有针对总线的服务bus.c，针对主控制器的服务host.c，针对SD卡的服务sd.c, sd_ops.c等等。

其中，最为核心的一个函数便是之前提到的位于core.c的mmc_rescan，概括来讲，主要完成两项任务，即

扫描SD总线，插入SD卡
扫描SD总线，拔出SD卡

一、插入SD卡

前面HOST篇最后的中断篇中讲到，插入SD卡，主控制器产生中断，进入中断处理函数s3cmci_irq_cd，其中调用的函数 mmc_detect_change，它将最终调用queue_delayed_work执行工作队列里的mmc_rescan函数

下面来看看 mmc_rescan

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1. void mmc_rescan(struct work_struct *work) 2. { 3. struct mmc_host *host = 4. struct mmc_host, detect.work); 5. int i; 6. 7. if (host->rescan_disable) 8. return; 9. 10. /* If there is a non-removable card registered, only scan once */ 11. if ((host->caps & MMC_CAP_NONREMOVABLE) && host->rescan_entered) 12. return; 13. host->rescan_entered = 1; 14. 15. mmc_bus_get(host); 16. 17. /* 18. * if there is a _removable_ card registered, check whether it is 19. * still present 20. */ 21. if (host->bus_ops && host->bus_ops->detect && !host->bus_dead 22. && !(host->caps & MMC_CAP_NONREMOVABLE)) 23. host->bus_ops->detect(host); 24. 25. host->detect_change = 0; 26. 27. /* 28. * Let mmc_bus_put() free the bus/bus_ops if we've found that 29. * the card is no longer present. 30. */ 31. mmc_bus_put(host); 32. mmc_bus_get(host); 33. 34. /* if there still is a card present, stop here */ 35. if (host->bus_ops != NULL) { 36. mmc_bus_put(host); 37. goto out; 38. } 39. 40. /* 41. * Only we can add a new handler, so it's safe to 42. * release the lock here. 43. */ 44. mmc_bus_put(host); 45. 46. if (!(host->caps & MMC_CAP_NONREMOVABLE) && host->ops->get_cd && 47. host->ops->get_cd(host) == 0) { 48. mmc_claim_host(host); 49. mmc_power_off(host); 50. mmc_release_host(host); 51. goto out; 52. } 53. 54. mmc_claim_host(host); 55. for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(freqs); i++) { 56. if (!mmc_rescan_try_freq(host, max(freqs[i], host->f_min))) 57. break; 58. if (freqs[i] <= host->f_min) 59. break; 60. } 61. mmc_release_host(host); 62. 63. out: 64. if (host->caps & MMC_CAP_NEEDS_POLL) 65. mmc_schedule_delayed_work(&host->detect, HZ); 66. }

具体的实现方法就是通过向SD卡上电，看是否能成功，以普通SD卡为例，为普通SD卡上电的函数mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);

执行if()里的mmc_attach_sd()进行总线与SD卡的绑定。

如果上电失败，则返回非0值，跳过if()，尝试其他上电的方法。

那么，上电方法究竟有何不同呢？具体看看mmc_send_app_op_cond()的实现过程

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1. int mmc_send_app_op_cond(struct mmc_host *host, u32 ocr, u32 *rocr) 2. { 3. struct mmc_command cmd; 4. /* #define SD_APP_OP_COND 41 */ 5. mmc_wait_for_app_cmd(host, NULL, &cmd, MMC_CMD_RETRIES); 6. 7. ... ... 8. 9. }

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1. int mmc_wait_for_app_cmd(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card, struct mmc_command *cmd, int retries) 2. { 3. 4. /* #define MMC_APP_CMD 55 */ 5. mrq.cmd = cmd; 6. cmd->data = NULL; 7. 8. mmc_wait_for_req(host, &mrq); 9. 10. ... ... 11. 12. }

这里的指令SD_APP_OP_COND只有SD2.0的协议支持，也就是说，只有普通SD卡支持，所以也只有普通SD卡能够成功上电。

如果上电成功，就开始进行总线与SD卡的绑定，通过mmc_attach_sd()，绑定过程可分为四步，

注册SD总线上的操作函数 - struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops

设置主控制器的时钟和总线方式 - 通过回调函数host->ops->set_ios();

启动SD卡 - 根据协议，完成SD卡启动的各个步骤

注册SD卡设备驱动

二、注册总线上的操作函数

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1. int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host, u32 ocr) 2. { 3. mmc_sd_attach_bus_ops(host); 4. 5. ... ... 6. 7. }

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1. static void mmc_sd_attach_bus_ops(struct mmc_host *host) 2. { 3. const struct mmc_bus_ops *bus_ops; 4. 5. bus_ops = &mmc_sd_ops; 6. mmc_attach_bus(host, bus_ops); 7. }

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1. void mmc_attach_bus(struct mmc_host *host, const struct mmc_bus_ops *ops) 2. { 3. host->bus_ops = ops; 4. host->bus_refs = 1; 5. host->bus_dead = 0; 6. }

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1. static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops = { 2. // 拔出SD卡的操作函数 3. // 探测SD卡的操作函数 4. .suspend = NULL, 5. .resume = NULL, 6. // 重新启动SD卡的操作函数 7. };

这里的mmc_sd_detect和mmc_sd_remove就是拔出SD卡所需要用到的函数，下文将详细讨论。这里需要注意的是，插入SD卡的时候，并不执行mmc_sd_detect和mmc_sd_remove这两个函数，但是会注册它们，也就是说，这两个函数的功能已经实现，将来可以使用。

三、设置时钟和总线

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1. int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host, u32 ocr) 2. { 3. host->ocr = mmc_select_voltage(host, ocr); 4. 5. ... ... 6. 7. } 8. 9. u32 mmc_select_voltage(struct mmc_host *host, u32 ocr) 10. { 11. mmc_set_ios(host); 12. 13. ... ... 14. } 15. 16. static inline void mmc_set_ios(struct mmc_host *host) 17. { 18. struct mmc_ios *ios = &host->ios; 19. 20. // 设置主控制器时钟和总线的回调函数，具体实现由主控制器驱动完成 21. }

从这里可以体会到回调函数的精髓：协议层里利用回调函数为所有满足该协议的设备提供统一的接口，而具体实现由底层不同的设备驱动各自完成。注意到，之所以要定义一些放之四海而皆准的公用的类，比如struct mmc_host，就是需要通过struct mmc_host *host指针作为形参传到协议层所提供的接口函数中，从而得以调用。

四、启动SD卡

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1. int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host, u32 ocr) 2. { 3. 4. mmc_sd_init_card(host, host->ocr, NULL); 5. 6. ... ... 7. 8. }

mmc_sd_init_card主要完成以下任务，

SD卡的启动过程
得到寄存器CID, CSD, SCR, RCA的数据
其他操作比如切换到高速模式，初始化card

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1. static int mmc_sd_init_card(struct mmc_host *host, u32 ocr, struct mmc_card *oldcard) 2. { 3. 4. /* SD卡的启动过程 */ 5. mmc_go_idle(host); 6. mmc_send_if_cond(host, ocr); 7. mmc_send_app_op_cond(host, ocr, NULL); 8. mmc_all_send_cid(host, cid); 9. mmc_send_relative_addr(host, &card->rca); 10. 11. /* 得到寄存器CID, CSD, SCR的数据 */ 12. mmc_send_csd(card, card->raw_csd); 13. mmc_decode_csd(card); 14. mmc_decode_cid(card); 15. mmc_app_send_scr(card, card->raw_scr); 16. mmc_decode_scr(card); 17. 18. /* 其它操作 */ 19. mmc_alloc_card(host, &sd_type); 20. mmc_select_card(card); 21. mmc_read_switch(card); 22. mmc_switch_hs(card); 23. ... ... 24. 25. }

1) SD卡的启动过程

根据SD2.0协议，SD卡的状态可分为两种模式：卡识别模式(card-identification mode)和数据传输模式(data-transfer mode)。这里，我们关注启动SD卡的卡识别模式。

综合代码：

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1. mmc_go_idle(host); CMD0 2. Idle State 3. mmc_send_if_cond(host, ocr); CMD8 4. mmc_send_app_op_cond(host, ocr, NULL); ACMD41 5. Ready State 6. mmc_all_send_cid(host, cid); CMD2 7. Identification State 8. mmc_send_relative_addr(host, &card->rca); CMD3 9. Stand-by State

2) 寄存器CID, CSD, SCR, RCA

-> 发送指令并得到寄存器的值

当主控制器向SD卡发送cmd指令，比如mmc_send_cid(card, card->raw_cid)，请求得到SD卡CID寄存器的值，当主控制器发送cmd完成后，芯片产生一个内部中断，处理结束cmd的中断函数，之后得到来自SD卡的response，即CID寄存器的值，存放于host->cmd->resp[i]中。关于内部中断处理，参看上文的中断一节里的 mmc_wait_for_cmd()

mmc_send_cid(card, card->raw_cid);这个函数发送了接收CSD寄存器的请求，并且得到了来自SD卡的CSD寄存器的值。

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1. int mmc_send_cid(struct mmc_card *card, u32 *cid) 2. { 3. return mmc_send_cxd_native(card->host, card->rca << 16, cid, MMC_SEND_CID); 4. 5. } 6. 7. static int mmc_send_cxd_native(struct mmc_host *host, u32 arg, u32 *cxd, int opcode) 8. { 9. cmd.opcode = opcode; 10. cmd.arg = arg; 11. cmd.flags = MMC_RSP_R2 | MMC_CMD_AC; 12. 13. mmc_wait_for_cmd(host, &cmd, MMC_CMD_RETRIES); 14. 15. sizeof(u32) * 4); // 得到response赋给cxd，即card->raw_cid 16. 17. ... ... 18. }

-> 解析寄存器的值

为什么要解析？先来看看寄存器CID在SD卡协议里的定义，它是一个128位的寄存器，存放了关于这块SD卡的基本信息，就像自己的身份证。通过mmc_send_cid()将这个寄存器的数值赋给了card->raw_cid (定义 u32 raw_cid[4];) ，为了方便得到具体某一个信息，协议层为我们解析了寄存器里的域，并赋给card->cid，比如厂商名称，就可以通过card->cid.manfid直接读取到。

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1. static int mmc_decode_cid(struct mmc_card *card) 2. { 3. u32 *resp = card->raw_cid; 4. 5. card->cid.manfid = UNSTUFF_BITS(resp, 120, 8); 6. card->cid.oemid = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 16); 7. card->cid.prod_name[0] = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 8); 8. card->cid.prod_name[1] = UNSTUFF_BITS(resp, 88, 8); 9. card->cid.prod_name[2] = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 8); 10. card->cid.prod_name[3] = UNSTUFF_BITS(resp, 72, 8); 11. card->cid.prod_name[4] = UNSTUFF_BITS(resp, 64, 8); 12. card->cid.prod_name[5] = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 8); 13. card->cid.serial = UNSTUFF_BITS(resp, 16, 32); 14. card->cid.month = UNSTUFF_BITS(resp, 12, 4); 15. card->cid.year = UNSTUFF_BITS(resp, 8, 4) + 1997; 16. return 0; 17. }

五、注册SD卡设备驱动

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1. int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host, u32 ocr) 2. 3. 4. /* mmc_alloc_card(host, &sd_type); 在mmc_sd_init_card()已完成 */ 5. 6. mmc_add_card(host->card); 7. 8. ... ...

上文已经提到，设备驱动程序都会通过alloc_xxx()和add_xxx()两步来注册驱动，其实质是调用/drivers/base/core.c里的device_initialize()和device_add()，device_add()完成建立kobject，sys文件，发送uevent，等工作。

六、拔出SD卡

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1. void mmc_rescan(struct work_struct *work) 2. 3. struct mmc_host *host = container_of(work, struct mmc_host, detect.work); 4. mmc_bus_get(host); 5. 6. /* if there is a card registered, check whether it is still present */ 7. if ((host->bus_ops != NULL) && host->bus_ops->detect && !host->bus_dead) 8. host->bus_ops->detect(host); 9. 10. mmc_bus_put(host); 11. 12. ... ...

这里的mmc_bus_get/put()，为SD总线加上一个自旋锁，规定同时只能有一个线程在SD总线上操作。

1、 bus_ops->detect()

mmc_rescan()扫描SD总线，如果发现host->ops上赋了值，即之前已有SD卡注册过，就执行bus_ops->detect()操作去探测SD总线上是否还存在SD卡，如果不存在了，就执行bus_ops->remove()拔出SD卡。之前已经提到，这个bus_ops->detect()已在mmc_attach_sd()注册完成了。

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1. static void mmc_sd_detect(struct mmc_host *host) 2. { 3. mmc_claim_host(host); 4. 5. /* 6. * Just check if our card has been removed. 7. */ 8. err = mmc_send_status(host->card, NULL); 9. 10. mmc_release_host(host); 11. 12. if (err) { 13. mmc_sd_remove(host); 14. 15. mmc_claim_host(host); 16. mmc_detach_bus(host); 17. mmc_release_host(host); 18. } 19. }

这里的mmc_claim_host(host)通过set_current_state(TASK_RUNNING);将当前进程设置为正在运行进程。

mmc_send_status()发送得到SD卡状态的请求，如果未能得到状态数据，则执行mmc_sd_remove(host)拔出SD卡。

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1. int mmc_send_status(struct mmc_card *card, u32 *status) 2. { 3. struct mmc_command cmd; 4. 5. /* #define MMC_SEND_STATUS 13 */ 6. cmd.arg = card->rca << 16; 7. cmd.flags = MMC_RSP_SPI_R2 | MMC_RSP_R1 | MMC_CMD_AC; 8. 9. err = mmc_wait_for_cmd(card->host, &cmd, MMC_CMD_RETRIES); 10. 11. if (err) 12. return err; // 接收来自SD卡的response失败，即没有发现SD卡 13. if (status) 14. *status = cmd.resp[0]; 15. 16. return 0; 17. 18. }

2、bus_ops->remove()

拔出SD卡，其实就是注册SD卡驱动的反操作，实质就是执行device_del()和device_put()

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1. static void mmc_sd_remove(struct mmc_host *host) 2. { 3. mmc_remove_card(host->card); 4. host->card = NULL; 5. } 6. void mmc_remove_card(struct mmc_card *card) 7. { 8. if (mmc_card_present(card)) 9. device_del(&card->dev); 10. 11. put_device(&card->dev); 12. }

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