OpenHarmony平台驱动开辟（十），MMC

发表于 2025-9-16 21:32:57

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OpenHarmony平台驱动开辟（十）

MMC

概述

功能简介

MMC（MultiMedia Card）即多媒体卡，是一种用于固态非易失性存储的小体积大容量的快闪存储卡。
MMC后续泛指一个接口协定（一种卡式），能符合这种接口的内存器都可称作MMC储存体。告急包罗几个部门：MMC控制器、MMC总线、存储卡（包罗MMC卡、SD卡、SDIO卡、TF卡）。
MMC、SD、SDIO总线，其总线规范类似，都是从MMC总线规范演化而来的。MMC夸大的是多媒体存储；SD夸大的是安全和数据掩护；SDIO是从SD演化出来的，夸大的是接口，不再关注另一端的详细形态（可以是WIFI装备、Bluetooth装备、GPS等等）。
基本概念

SD卡（Secure Digital Memory Card）
SD卡即安全数码卡。它是在MMC的底子上发展而来，SD卡夸大数据的安全，可以设定存储内容的使用权限，防止数据被他人复制。在数据传输和物理规范上，SD卡（24mm*32mm*2.1mm，比MMC卡更厚一点），向前兼容了MMC卡。所有支持SD卡的装备也支持MMC卡。
SDIO（Secure Digital Input and Output）
即安全数字输入输出接口。SDIO是在SD规范的尺度上界说的一种外设接口，它相较于SD规范增长了低速尺度，可以用最小的硬件开销支持低速I/O。SDIO接口兼容从前的SD内存卡，也可以毗连SDIO接口的装备。

运作机制

在HDF框架中，MMC的接口适配模式采用独立服务模式（如图1所示）。在这种模式下，每一个装备对象会独立发布一个装备服务来处理外部访问，装备管理器收到API的访问哀求之后，通过提取该哀求的参数，到达调用实际装备对象的相应内部方法的目的。独立服务模式可以直接借助HDFDeviceManager的服务管理本事，但必要为每个装备单独设置装备节点，增长内存占用。
独立服务模式下，核心层不会同一发布一个服务供上层使用，因此这种模式下驱动要为每个控制器发布一个服务，详细表现为：

驱动适配者必要实现HdfDriverEntry的Bind钩子函数以绑定服务。
device_info.hcs文件中deviceNode的policy字段为1或2，不能为0。

MMC模块各分层作用：

接口层提供打开MMC装备、查抄MMC控制器是否存在装备、关闭MMC装备的接口。
核心层告急提供MMC控制器、移除和管理的本事，还有公共控制器业务。通过钩子函数与适配层交互。
适配层告急是将钩子函数的功能实例化，实现详细的功能。

图 1 MMC独立服务模式结构图

开辟指导

场景先容

MMC用于多媒体文件的存储，当驱动开辟者必要将MMC装备适配到OpenHarmony时，必要举行MMC驱动适配。下文将先容怎样举行MMC驱动适配。
接口分析

为了包管上层在调用MMC接口时可以或许正确的操纵MMC控制器，核心层在//drivers/hdf_core/framework/model/storage/include/mmc/mmc_corex.h中界说了以下钩子函数，驱动适配者必要在适配层实现这些函数的详细功能，并与钩子函数挂接，从而完成适配层与核心层的交互。
MmcCntlrOps界说：

struct MmcCntlrOps {
int32_t (*request)(struct MmcCntlr *cntlr, struct MmcCmd *cmd);
int32_t (*setClock)(struct MmcCntlr *cntlr, uint32_t clock);
int32_t (*setPowerMode)(struct MmcCntlr *cntlr, enum MmcPowerMode mode);
int32_t (*setBusWidth)(struct MmcCntlr *cntlr, enum MmcBusWidth width);
int32_t (*setBusTiming)(struct MmcCntlr *cntlr, enum MmcBusTiming timing);
int32_t (*setSdioIrq)(struct MmcCntlr *cntlr, bool enable);
int32_t (*hardwareReset)(struct MmcCntlr *cntlr);
int32_t (*systemInit)(struct MmcCntlr *cntlr);
int32_t (*setEnhanceStrobe)(struct MmcCntlr *cntlr, bool enable);
int32_t (*switchVoltage)(struct MmcCntlr *cntlr, enum MmcVolt volt);
bool (*devReadOnly)(struct MmcCntlr *cntlr);
bool (*devPlugged)(struct MmcCntlr *cntlr);
bool (*devBusy)(struct MmcCntlr *cntlr);
int32_t (*tune)(struct MmcCntlr *cntlr, uint32_t cmdCode);
int32_t (*rescanSdioDev)(struct MmcCntlr *cntlr);
};

复制代码

表 1 MmcCntlrOps结构体成员的钩子函数功能分析
成员函数入参返回值功能doRequestcntlr：结构体指针，核心层MMC控制器
cmd：结构体指针,传入命令值HDF_STATUS相关状态request相应处理setClockcntlr：结构体指针，核心层MMC控制器
clock：uint32_t类型，时钟传入值HDF_STATUS相关状态设置时钟频率setPowerModecntlr：结构体指针，核心层MMC控制器
mode：枚举值（见MmcPowerMode界说），功耗模式HDF_STATUS相关状态设置功耗模式setBusWidthcntlr：核心层结构体指针，核心层MMMC控制器
width：枚举类型（见MmcBusWidth界说），总线带宽HDF_STATUS相关状态设置总线带宽setBusTimingcntlr：结构体指针，核心层MMC控制器
timing：枚举类型（见MmcBusTiming界说），总线时序HDF_STATUS相关状态设置总线时序setSdioIrqcntlr：结构体指针，核心层MMC控制器
enable：布尔值，控制中断HDF_STATUS相关状态使能/去使能SDIO中断hardwareResetcntlr：结构体指针，核心层MMC控制器HDF_STATUS相关状态复位硬件systemInitcntlr：结构体指针，核心层MMC控制器HDF_STATUS相关状态体系初始化setEnhanceStrobecntlr：结构体指针，核心层MMC控制器
enable：布尔值，设置功能HDF_STATUS相关状态设置加强选通switchVoltagecntlr：结构体指针，核心层MMC控制器
volt：枚举值，电压值（3.3,1.8,1.2V）HDF_STATUS相关状态设置电压值devReadOnlycntlr：结构体指针，核心层MMC控制器布尔值查验装备是否只读cardPluggedcntlr：结构体指针，核心层MMC控制器布尔值查验装备是否拔出devBusycntlr：结构体指针，核心层MMC控制器布尔值查验装备是否繁忙tunecntlr：结构体指针，核心层MMC控制器
cmdCode：uint32_t类型，命令代码HDF_STATUS相关状态调谐rescanSdioDevcntlr：结构体指针，核心层MMC控制器HDF_STATUS相关状态扫描并添加SDIO装备开辟步调

MMC模块适配包罗以下四个步调：

实例化驱动入口
设置属性文件
实例化MMC控制器对象
驱动调试

开辟实例

下方将基于Hi3516DV300开辟板以//device/soc/hisilicon/common/platform/mmc/himci_v200/himci.c驱动为示例，展示必要驱动适配者提供哪些内容来完备实现装备功能。

实例化驱动入口
驱动入口必须为HdfDriverEntry（在hdf_device_desc.h中界说）类型的全局变量，且moduleName要和device_info.hcs中保持一致。HDF框架会将所有加载的驱动的HdfDriverEntry对象首地点汇总，形成一个类似数组的段地点空间，方便上层调用。
一样平常在加载驱动时HDF会先调用Bind函数，再调用Init函数加载该驱动。当Init调用非常时，HDF框架会调用Release释放驱动资源并退出。
MMC驱动入口开辟参考：
2. struct HdfDriverEntry g_mmcDriverEntry = {
3. .moduleVersion = 1,
4. .Bind = HimciMmcBind, // 见Bind参考
5. .Init = HimciMmcInit, // 见Init参考
6. .Release = HimciMmcRelease, // 见Release参考
7. .moduleName = "hi3516_mmc_driver", // 【必要且与HCS文件中里面的moduleName匹配】
8. };
9. HDF_INIT(g_mmcDriverEntry); // 调用HDF_INIT将驱动入口注册到HDF框架中
复制代码
设置属性文件
完成驱动入口注册之后，必要在device_info.hcs文件中添加deviceNode信息，deviceNode信息与驱动入口注册相关。本例以三个MMC控制器为例，如有多个器件信息，则必要在device_info.hcs文件增长对应的deviceNode信息，以及在mmc_config.hcs文件中增长对应的器件属性。器件属性值与核心层MmcCntlr成员的默认值或限制范围有密切关系，必要在mmc_config.hcs中设置器件属性。
独立服务模式的特点是device_info.hcs文件中装备节点代表着一个装备对象，如果存在多个装备对象，则按需添加，留意服务名与驱动私有数据匹配的关键字名称必须唯一。此中各项参数如表2所示：
表 2 device_info.hcs节点参数分析
成员名值policy驱动服务发布的战略，MMC控制用详细设置为2，表示驱动对内核态和用户态都发布服务priority驱动启动优先级（0-200），值越大优先级越低。MMC控制器控制用详细设置为10permission驱动创建装备节点权限，MMC控制器控制用详细设置为0664moduleName驱动名称，MMC控制器控制器固定为hi3516_mmc_driverserviceName驱动对外发布服务的名称，MMC控制器控制器服务名设置为HDF_PLATFORM_MMC_X，X代表MMC控制器号deviceMatchAttr驱动私有数据匹配的关键字，MMC控制器控制器设置为hi3516_mmc_X，X代表控制器类型名
- device_info.hcs 设置参考：
  在//vendor/hisilicon/hispark_taurus/hdf_config/device_info/device_info.hcs文件中添加deviceNode形貌。
  2. root {
  3. device_info {
  4. match_attr = "hdf_manager";
  5. platform :: host {
  6. hostName = "platform_host";
  7. priority = 50;
  8. device_mmc:: device {
  9. device0 :: deviceNode { // 驱动的DeviceNode节点
  10. policy = 2; // policy字段是驱动服务发布的策略,如果需要面向用户态，则为2
  11. priority = 10; // 驱动启动优先级
  12. permission = 0644; // 驱动创建设备节点权限
  13. moduleName = "hi3516_mmc_driver"; // 【必要】用于指定驱动名称，需要与驱动Entry中的moduleName一致。
  14. serviceName = "HDF_PLATFORM_MMC_0"; // 【必要】驱动对外发布服务的名称，必须唯一。
  15. deviceMatchAttr = "hi3516_mmc_emmc"; // 【必要】用于配置控制器私有数据，要与mmc_config.hcs中对应控制器保持一致。emmc类型。
  16. }
  17. device1 :: deviceNode {
  18. policy = 1;
  19. priority = 20;
  20. permission = 0644;
  21. moduleName = "hi3516_mmc_driver";
  22. serviceName = "HDF_PLATFORM_MMC_1";
  23. deviceMatchAttr = "hi3516_mmc_sd"; // SD类型
  24. }
  25. device2 :: deviceNode {
  26. policy = 1;
  27. priority = 30;
  28. permission = 0644;
  29. moduleName = "hi3516_mmc_driver";
  30. serviceName = "HDF_PLATFORM_MMC_2";
  31. deviceMatchAttr = "hi3516_mmc_sdio"; // SDIO类型
  32. }
  33. ......
  34. }
  35. }
  36. }
  37. }
  复制代码
- mmc_config.hcs设置参考：
  在//device/soc/hisilicon/hi3516dv300/sdk_liteos/hdf_config/mmc/mmc_config.hcs文件设置器件属性，此中设置参数如下：
  2. root {
  3. platform {
  4. mmc_config {
  5. template mmc_controller { // 配置模板，如果下面节点使用时继承该模板，则节点中未声明的字段会使用该模板中的默认值。
  6. match_attr = "";
  7. voltDef = 0; // MMC默认电压，0代表3.3V，1代表1.8V，2代表1.2V
  8. freqMin = 50000; // 【必要】最小频率值
  9. freqMax = 100000000; // 【必要】最大频率值
  10. freqDef = 400000; // 【必要】默认频率值
  11. maxBlkNum = 2048; // 【必要】最大的block号
  12. maxBlkSize = 512; // 【必要】最大block大小
  13. ocrDef = 0x300000; // 【必要】工作电压设置相关
  14. caps2 = 0; // 【必要】属性寄存器相关，见mmc_caps.h中MmcCaps2定义。
  15. regSize = 0x118; // 【必要】寄存器位宽
  16. hostId = 0; // 【必要】主机号
  17. regBasePhy = 0x10020000; // 【必要】寄存器物理基地址
  18. irqNum = 63; // 【必要】中断号
  19. devType = 2; // 【必要】模式选择：EMMC、SD、SDIO、COMBO
  20. caps = 0x0001e045; // 【必要】属性寄存器相关，见mmc_caps.h中MmcCaps定义。
  21. }
  22. controller_0x10100000 :: mmc_controller {
  23. match_attr = "hi3516_mmc_emmc"; // 【必要】需要和device_info.hcs中的deviceMatchAttr值一致
  24. hostId = 0;
  25. regBasePhy = 0x10100000;
  26. irqNum = 96;
  27. devType = 0; // eMMC类型
  28. caps = 0xd001e045;
  29. caps2 = 0x60;
  30. }
  31. controller_0x100f0000 :: mmc_controller {
  32. match_attr = "hi3516_mmc_sd";
  33. hostId = 1;
  34. regBasePhy = 0x100f0000;
  35. irqNum = 62;
  36. devType = 1; // SD类型
  37. caps = 0xd001e005;
  38. }
  39. controller_0x10020000 :: mmc_controller {
  40. match_attr = "hi3516_mmc_sdio";
  41. hostId = 2;
  42. regBasePhy = 0x10020000;
  43. irqNum = 63;
  44. devType = 2; // SDIO类型
  45. caps = 0x0001e04d;
  46. }
  47. }
  48. }
  49. }
  复制代码
  必要留意的是，新增mmc_config.hcs设置文件后，必须在产品对应的hdf.hcs文件中将其包罗如下语句所示，否则设置文件无法见效。
  2. #include "../../../../device/soc/hisilicon/hi3516dv300/sdk_liteos/hdf_config/mmc/mmc_config.hcs" // 配置文件相对路径
  复制代码
实例化MMC控制器对象
完成设置属性文件之后，下一步就是以核心层MmcCntlr对象的初始化为核心，包罗驱动适配自界说结构体（通报参数和数据），实例化MmcCntlr成员MmcCntlrOps（让用户可以通过接口来调用驱动底层函数），实现HdfDriverEntry成员函数（Bind、Init、Release）。
- 驱动适配者自界说结构体参考。
  从驱动的角度看，自界说结构体是参数和数据的载体，而且mmc_config.hcs文件中的数值会被HDF读入并通过DeviceResourceIface来初始化结构体成员，一些告急数值也会通报给核心层对象。
  2. struct HimciHost {
  3. struct MmcCntlr *mmc; // 【必要】核心层控制对象
  4. struct MmcCmd *cmd; // 【必要】核心层结构体，传递命令，相关命令见枚举量MmcCmdCode
  5. void *base; // 地址映射需要，寄存器基地址
  6. enum HimciPowerStatus powerStatus;
  7. uint8_t *alignedBuff;
  8. uint32_t buffLen;
  9. struct scatterlist dmaSg;
  10. struct scatterlist *sg;
  11. uint32_t dmaSgNum;
  12. DMA_ADDR_T dmaPaddr;
  13. uint32_t *dmaVaddr;
  14. uint32_t irqNum;
  15. bool isTuning;
  16. uint32_t id;
  17. struct OsalMutex mutex;
  18. bool waitForEvent;
  19. HIMCI_EVENT himciEvent;
  20. };
  21. // MmcCntlr是核心层控制器结构体，其中的成员在Bind函数中会被赋值。
  22. struct MmcCntlr {
  23. struct IDeviceIoService service;
  24. struct HdfDeviceObject *hdfDevObj;
  25. struct PlatformDevice device;
  26. struct OsalMutex mutex;
  27. struct OsalSem released;
  28. uint32_t devType;
  29. struct MmcDevice *curDev;
  30. struct MmcCntlrOps *ops;
  31. struct PlatformQueue *msgQueue;
  32. uint16_t index;
  33. uint16_t voltDef;
  34. uint32_t vddBit;
  35. uint32_t freqMin;
  36. uint32_t freqMax;
  37. uint32_t freqDef;
  38. union MmcOcr ocrDef;
  39. union MmcCaps caps;
  40. union MmcCaps2 caps2;
  41. uint32_t maxBlkNum;
  42. uint32_t maxBlkSize;
  43. uint32_t maxReqSize;
  44. bool devPlugged;
  45. bool detecting;
  46. void *priv;
  47. };
  复制代码
- MmcCntlr成员钩子函数结构体MmcCntlrOps的实例化。
  2. static struct MmcCntlrOps g_himciHostOps = {
  3. .request = HimciDoRequest,
  4. .setClock = HimciSetClock,
  5. .setPowerMode = HimciSetPowerMode,
  6. .setBusWidth = HimciSetBusWidth,
  7. .setBusTiming = HimciSetBusTiming,
  8. .setSdioIrq = HimciSetSdioIrq,
  9. .hardwareReset = HimciHardwareReset,
  10. .systemInit = HimciSystemInit,
  11. .setEnhanceStrobe = HimciSetEnhanceStrobe,
  12. .switchVoltage = HimciSwitchVoltage,
  13. .devReadOnly = HimciDevReadOnly,
  14. .devPlugged = HimciCardPlugged,
  15. .devBusy = HimciDevBusy,
  16. .tune = HimciTune,
  17. .rescanSdioDev = HimciRescanSdioDev,
  18. };
  复制代码
- Bind函数开辟参考。
  入参：
  HdfDeviceObject：HDF框架给每一个驱动创建的装备对象，用来生存装备相关的私有数据和服务接口。
  返回值：
  HDF_STATUS相关状态（表3为部门展示，如需使用其他状态，可参考//drivers/hdf_core/interfaces/inner_api/utils/hdf_base.h中HDF_STATUS的界说）。
  表 3 HDF_STATUS相关状态分析
  状态(值)标题形貌HDF_ERR_INVALID_OBJECT控制器对象非法HDF_ERR_MALLOC_FAIL内存分配失败HDF_ERR_INVALID_PARAM参数非法HDF_ERR_IOI/O 错误HDF_SUCCESS初始化乐成HDF_FAILURE初始化失败函数分析： MmcCntlr、HimciHost、HdfDeviceObject之间相互赋值，方便其他函数可以相互转化，初始化自界说结构体HimciHost对象，初始化MmcCntlr成员，调用核心层MmcCntlrAdd函数，完成MMC控制器的添加。
  2. static int32_t HimciMmcBind(struct HdfDeviceObject *obj)
  3. {
  4. struct MmcCntlr *cntlr = NULL;
  5. struct HimciHost *host = NULL;
  6. int32_t ret;
  7. cntlr = (struct MmcCntlr *)OsalMemCalloc(sizeof(struct MmcCntlr));
  8. host = (struct HimciHost *)OsalMemCalloc(sizeof(struct HimciHost));
  10. host->mmc = cntlr; // 【必要】使HimciHost与MmcCntlr可以相互转化的前提
  11. cntlr->priv = (void *)host; // 【必要】使HimciHost与MmcCntlr可以相互转化的前提
  12. cntlr->ops = &g_himciHostOps; // 【必要】MmcCntlrOps的实例化对象的挂载
  13. cntlr->hdfDevObj = obj; // 【必要】使HdfDeviceObject与MmcCntlr可以相互转化的前提
  14. obj->service = &cntlr->service; // 【必要】使HdfDeviceObject与MmcCntlr可以相互转化的前提
  15. ret = MmcCntlrParse(cntlr, obj); // 【必要】初始化cntlr，失败就goto _ERR。
  16. ......
  17. ret = HimciHostParse(host, obj); // 【必要】初始化host对象的相关属性，失败就goto _ERR。
  18. ......
  19. ret = HimciHostInit(host, cntlr); // 驱动适配者自定义的初始化，失败就goto _ERR。
  20. ......
  21. ret = MmcCntlrAdd(cntlr); // 调用核心层函数，失败就goto _ERR。
  22. ......
  23. (void)MmcCntlrAddDetectMsgToQueue(cntlr); // 将卡检测消息添加到队列中。
  24. HDF_LOGD("HimciMmcBind: success.");
  25. return HDF_SUCCESS;
  26. ERR:
  27. HimciDeleteHost(host);
  28. HDF_LOGD("HimciMmcBind: fail, err = %d.", ret);
  29. return ret;
  30. }
  复制代码
- Init函数开辟参考。
  入参：
  HdfDeviceObject：HDF框架给每一个驱动创建的装备对象，用来生存装备相关的私有数据和服务接口。
  返回值：
  HDF_STATUS相关状态。
  函数分析：
  实现ProcMciInit。
  2. static int32_t HimciMmcInit(struct HdfDeviceObject *obj)
  3. {
  4. static bool procInit = false;
  5. (void)obj;
  6. if (procInit == false) {
  7. if (ProcMciInit() == HDF_SUCCESS) {
  8. procInit = true;
  9. HDF_LOGD("HimciMmcInit: proc init success.");
  10. }
  11. }
  12. HDF_LOGD("HimciMmcInit: success.");
  13. return HDF_SUCCESS;
  14. }
  复制代码
- Release函数开辟参考。
  入参：
  HdfDeviceObject：HDF框架给每一个驱动创建的装备对象，用来生存装备相关的私有数据和服务接口。
  返回值：
  无。
  函数分析：
  释放内存和删除控制器等操纵，该函数必要在驱动入口结构体中赋值给Release接口，当HDF框架调用Init函数初始化驱动失败时，可以调用Release释放驱动资源。
  
  分析：
  所有欺压转换获取相应对象的操纵条件是在Init函数中具备对应赋值的操纵。
  2. static void HimciMmcRelease(struct HdfDeviceObject *obj)
  3. {
  4. struct MmcCntlr *cntlr = NULL;
  5. ......
  6. cntlr = (struct MmcCntlr *)obj->service; // 这里有HdfDeviceObject到MmcCntlr的强制转化，通过service成员，赋值见Bind函数。
  7. ......
  8. HimciDeleteHost((struct HimciHost *)cntlr->priv); // 驱动适配者自定义的内存释放函数，这里有MmcCntlr到HimciHost的强制转化。
  9. }
  复制代码
驱动调试
【可选】针对新增驱动步伐，发起验证驱动基本功能，比方挂载后的信息反馈，数据读写乐成与否等。

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