zoukankan      html  css  js  c++  java
  • uboot的硬件驱动

    1、uboot借用(移植)了linux驱动
    (1)linux驱动本身做了模块化设计。linux驱动本身和linux内核不是强耦合的,这是linux驱动可以被uboot借用(移植)的关键。
    (2)uboot移植了linux驱动源代码。uboot是从源代码级别去移植linux驱动的,这就是linux系统的开源性。
    (3)uboot中的硬件驱动比linux简单。linux驱动本身有更复杂的框架,需要实现更多的附带功能,而uboot本质上只是个裸机程序,uboot移植linux驱动时只是借用了linux驱动的一部分而已。

    2、iNand/SD驱动解析

    2.1、soc内部驱动MMC控制器的初始化

    (1)mmc_initialize函数位于:uboot/drivers/mmc/mmc.c。
    (2)从名字可以看出,这个函数的作用就是初始化开发板上MMC系统。MMC系统的初始化应该包含这么几部分:SoC里的MMC控制器初始化(MMC系统时钟的初始化、SFR初始化)、SoC里MMC相关的GPIO的初始化、SD卡/iNand芯片的初始化。
    (3)mmc_devices链表全局变量,用来记录系统中所有已经注册的SD/iNand设备。所以向系统中插入一个SD卡/iNand设备,则系统驱动就会向mmc_devices链表中插入一个数据结构表示这个设备。

    (4)cpu_mmc_init函数位于:uboot/cpu/s5pc11x/cpu.c中。实质是通过调用3个函数来完成的。
    (5)setup_hsmmc_clock,在uboot/cpu/s5pc11x/setup_hsmmc.c中。看名字函数是用来初始化SoC中MMC控制器中的时钟部分的。
    (6)setup_hsmmc_cfg_gpio,在uboot/cpu/s5pc11x/setup_hsmmc.c中。看名字函数是用来配置SoC中MMC控制器相关的GPIO的。

    (7)smdk_s3c_hsmmc_init函数位于:uboot/drivers/mmc/s3c_hsmmc.c中。
    (8)函数内部通过宏定义USE_MMCx来决定是否调用s3c_hsmmc_initialize来进行具体的初始化操作。
    (9)s3c_hsmmc_initialize函数位于:uboot/drivers/mmc/s3c_hsmmc.c中。
    (10)定义并且实例化一个struct mmc类型的对象(定义了一个指针,并且给指针指向有意义的内存,或者说给指针分配内存),然后填充它的各种成员,最后调用mmc_register函数来向驱动框架注册这个mmc设备驱动。
    (11)mmc_register功能是进行mmc设备的注册,注册方法其实就是将当前这个struct mmc使用链表连接到mmc_devices这个全局变量中去。
    (12)我们在X210中定义了USE_MMC0和USE_MMC2,因此在我们的uboot初始化时会调用2次s3c_hsmmc_initialize函数,传递参数分别是0和2,因此完成之后系统中会注册上2个mmc设备,表示当前系统中有2个mmc通道在工作。
    (5)至此cpu_mmc_init函数分析完成。

    (13)find_mmc_device这个函数位于:uboot/drivers/mmc/mmc.c中。
    (14)这个函数其实就是通过mmc设备编号来在系统中查找对应的mmc设备(struct mmc的对象,根据上面分析系统中有2个,编号分别是0和2)。
    (15)函数工作原理就是通过遍历mmc_devices链表,去依次寻找系统中注册的mmc设备,然后对比其设备编号和我们当前要查找的设备编号,如果相同则就找到了要找的设备。找到了后调用mmc_init函数来初始化它。


    2.2、SD卡/iNand内部的控制器初始化

    (1)函数位于:drivers/mmc/mmc.c中。
    (2)分析猜测这个函数应该要进行mmc卡的初始化了(前面已经进行了SoC端控制器的初始化)
    (3)函数的调用关系为:
    mmc_init
      mmc_go_idle
        mmc_send_cmd
      mmc_send_if_cond
        mmc_send_cmd
    ······
    具体分析可以看出,mmc_init函数内部就是依次通过向mmc卡发送命令码(CMD0、CMD2那些)来初始化SD卡/iNand内部的控制器,以达到初始化SD卡的目的。

    3、总结

    (1)至此整个MMC系统初始化结束。
    (2)整个MMC系统初始化分为2大部分:SoC这一端的MMC控制器的初始化,SD卡这一端卡本身的初始化。前一步主要是在cpu_mmc_init函数中完成,后一部分主要是在mmc_init函数中完成。
    (3)整个初始化完成后去使用sd卡/iNand时,操作方法和mmc_init函数中初始化SD卡的操作一样的方式。读写sd卡时也是通过总线向SD卡发送命令、读取/写入数据来完成的。
    (4)顺着操作追下去,到了mmc_send_cmd函数处就断了,真正的向SD卡发送命令的硬件操作的函数找不到。这就是学习驱动的麻烦之处。
    (5)struct mmc结构体是关键。两部分初始化之间用mmc结构体来链接的,初始化完了后对mmc卡的常规读写操作也是通过mmc结构体来链接的。

    4、linux驱动前奏

    (1)驱动的设计中有一个关键数据结构struct mmc。譬如MMC驱动的结构体就是struct mmc这些结构体中包含一些变量和一些函数指针,变量用来记录驱动相关的一些属性,函数指针用来记录驱动相关的操作方法。这些变量和函数指针加起来就构成了驱动。驱动就被抽象为这个结构体。
    (2)一个驱动工作时主要就分几部分:驱动构建(构建一个struct mmc然后填充它)、驱动运行时(调用这些函数指针指针的函数和变量)

    4.1、分离思想

    (1)分离思想就是说在驱动中将操作方法和数据分开。
    (2)操作方法就是函数,数据就是变量。所谓操作方法和数据分离的意思就是:在不同的地方来存储和管理驱动的操作方法和变量,这样的优势就是驱动便于移植。

    4.2、分层思想

    (1)分层思想是指一个整个的驱动分为好多个层次。简单理解就是驱动分为很多个源文件,放在很多个文件夹中。譬如本课程讲的mmc的驱动涉及到drivers/mmc下面的2个文件和cpu/s5pc11x下的好几个文件。
    (2)以mmc驱动为例来分析各个文件的作用:
    uboot/drivers/mmc/mmc.c:本文件的主要内容是和MMC卡操作有关的方法,譬如MMC卡设置空闲状态的、卡读写数据等。但是本文件中并没有具体的硬件操作函数,操作最终指向的是struct mmc结构体中的函数指针,这些函数指针是在驱动构建的时候和真正硬件操作的函数挂接的(真正的硬件操作的函数在别的文件中)。
    uboot/drivers/mmc/s3c_hsmmc.c:本文件中是SoC内部MMC控制器的硬件操作的方法,譬如向SD卡发送命令的函数(s3c_hsmmc_send_command),譬如和SD卡读写数据的函数(s3c_hsmmc_set_ios),这些函数就是具体操作硬件的函数,也就是mmc.c中需要的那些硬件操作函数。这些函数在mmc驱动初始化构建时(s3c_hsmmc_initialize函数中)和struct mmc挂接起来备用。

    分析:mmc.c和s3c_hsmmc.c构成了一个分层,mmc.c中调用了s3c_hsmmc.中的函数,所以mmc.c在上层,s3c_hsmmc.c在下层。这两个分层后我们发现mmc.c中不涉及具体硬件的操作,s3c_hsmmc.c中不涉及驱动工程时的时序操作。因此移植的时候就有好处:譬如我们要把这一套mmc驱动移植到别的SoC上mmc.c就不用动,s3c_hsmmc.c动就可以了;譬如SoC没变但是SD卡升级了,这时候只需要更换mmc.c,不需要更换s3c_hsmmc.即可。

    (3)cpu/s5pc11x/下面还有一个setup_hsmmc.c,也和MMC驱动有关。但是这些代码为什么不能放到drivers目录下去,而要放到cpu目录下去?因为这里面的2个函数(setup_hsmmc_clock和setup_hsmmc_cfg_gpio)都是和SoC有关的初始化函数,这两个函数不能放到drivers目录下去。实际上如果非把这两个函数放在uboot/drivers/mmc/s3c_hsmmc.c文件中也凑活能说过去。

  • 相关阅读:
    【leetcode❤python】 1. Two Sum
    【leetcode❤python】 67. Add Binary
    【leetcode❤python】 396. Rotate Function
    【leetcode❤python】 400. Nth Digit
    【leetcode❤python】 160. Intersection of Two Linked Lists
    【leetcode❤python】 203. Remove Linked List Elements
    【leetcode❤python】 225. Implement Stack using Queues
    Kotlin:【标准库函数】apply(配置函数)、let、run函数
    Kotlin:【字符串操作】substring、split、replace、字符串比较==与===、foreach遍历字符
    Kotlin:【针对空安全管理的操作】安全调用操作符、使用带let的安全调用、非空断言操作符(感叹号操作符)、使用if判断null值情况、使用空合并操作符(类似三元表达式)
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/PengfeiSong/p/6407953.html
Copyright © 2011-2022 走看看